一种具有协同处理能力的智能制造系统的制作方法

本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种具有协同处理能力的智能制造系统。

背景技术：

智能制造系统的结构是一种任务共享的分布式智能系统。制造系统的构成包含着复杂的软硬件配置和相互关系,制造过程也不再是孤立的机械加工过程,而是包括定货、设计、生产、销售等各个环节的复杂过程。它们在功能上相互独立,解决问题的方法截然不同,各功能子系统在独立完成制造子任务的同时,又互相协同,共同完成制造任务。为了提高制造系统对内部、外部各种状态变化的适应性,智能制造系统的总体结构设计遵循“开放性”的原则,充分完善各功能子系统,使其形成功能完善,自治独立的实体，这些自治体以结点的形式用通信网络连接起来,各结点在逻辑上是平等的,在物理上是分散的、独立的、各自完成其特有的功能,各结点之间是一种松散耦合的关系,同时结点间通过共同的制造协议规范相互协调、合作,共同完成制造任务,从而形成多个分布自治、协同合作的网络制造系统。

多自治体的方式给予了智能制造每个子系统较大的自主权，但是依靠统一的智能制造协议来进行制造的系统，显然是不够的，生产效率没有办法得到明显的提升。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有协同处理能力的智能制造系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有协同处理能力的智能制造系统，包括：

生产任务输入模块，所述生产任务输入模块用于输入任务需求及描述信息，形成生产任务；

协同规划系统，所述协同规划系统的数据接收端连接于生产任务输入模块的数据输入端，所述协同规划系统根据任务和系统的能力声明信息，将任务分解为子任务；

能力评估模块，所述能力评估模块与协同规划系统信号连接，用于接收子任务和系统能力信息，能力评估模块根据各系统的能力声明与各子任务之间的匹配程度，完成对系统的能力评估，并将系统的评估结果发送给协同规划系统，根据任务信息及能力评估结果，协同规划系统确定子任务和子任务执行系统的处理模式；

子任务执行系统，所述子任务执行系统与协同规划系统电性连接，用于接收协同规划系统发出的子任务信息并执行指定任务；

协同能效评估模块，所述协同能效评估模块与子任务执行系统、协同规划系统和生产任务连接，对子任务处理结果进行汇总、合并及效能评估。

优选的，子任务执行系统的处理模式包括集中式、分布式、混合式子任务处理模式，协同规划系统将子任务信息发送给对应处理模式的子任务执行系统。

优选的，所述子任务执行系统包括能力监测模块、能力声明模块和子任务处理模块，能力监测模块实时监测子任务处理模块的新增或更新能力，包括感知能能力、计算能力、通信能力及其它能力，能力声明模块与协同规划系统信号连接，用于实时将能力监测模块的监测信号发送至协同规划系统。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过对智能制造系统整体进行协同处理设计，智能制造系统的协同能力得到了提升，使得大规模生产的设备、plc等控制设备形成协同化的生产能力，提升了系统的执行效率，提高了整个工厂的生产效率。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的协同信息处理流程结构示意图；

图3为本发明的分布式子任务执行系统任务信息交交互模式结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种具有协同处理能力的智能制造系统，包括：

生产任务输入模块，所述生产任务输入模块用于输入任务需求及描述信息，形成生产任务；

协同规划系统，所述协同规划系统的数据接收端连接于生产任务输入模块的数据输入端，所述协同规划系统根据任务和系统的能力声明信息，将任务分解为子任务，根据生产任务内在业务逻辑关系，协同规划系统将任务分解形成若干子任务，如：子任务1、子任务2、子任务3、...、子任务n；

能力评估模块，所述能力评估模块与协同规划系统信号连接，用于接收子任务和系统能力信息，能力评估模块根据各系统的能力声明与各子任务之间的匹配程度，完成对系统的能力评估，并将系统的评估结果发送给协同规划系统，根据任务信息及能力评估结果，协同规划系统确定子任务和子任务执行系统的处理模式；

子任务执行系统，所述子任务执行系统与协同规划系统电性连接，用于接收协同规划系统发出的子任务信息并执行指定任务，子任务执行系统包含若干子任务执行系统，如：子任务执行系统1、子任务执行系统2、子任务执行系统3、...、子任务执行系统m；作为任务与子任务执行系统之间的接口，协同规划系统根据各个子任务执行系统的能力声明与各子任务之间的匹配程度，完成对子任务执行系统的能力评估、将子任务分配给合适的子任务执行系统；各子任务执行系统通过信息交互完成子任务处理，信息交互包括集中式、分布式信息交互方式；

协同能效评估模块，所述协同能效评估模块与子任务执行系统、协同规划系统和生产任务连接，对子任务处理结果进行汇总、合并及效能评估。按照集中式、分布式、混合式子任务处理模式，各子任务执行系统完成其子任务处理，并将处理结果告知协同效能评估模块，若效能评估合格，与总任务要求相符，则协同信息处理结果输出到任务；若效能评估不合格，则将协同信息处理结果反馈至协同规划系统，进入下一轮协同信息处理。

子任务执行系统的处理模式包括集中式、分布式、混合式子任务处理模式，协同规划系统将子任务信息发送给对应处理模式的子任务执行系统。根据集中式、分布式、混合式子任务处理模式，系统之间进行子任务处理信息交互。分布式子任务信息交互发生在子任务执行系统之间，集中式子任务信息交互发生在协同规划系统与子任务执行系统之间。混合式子任务信息交互包含分布式和集中式。

一方面，协同规划系统向子任务执行系统分配子任务；另一方面，子任务处理完成后，子任务执行系统向协同规划系统发送任务执行结果。据自身情况变更，子任务执行系统向协同规划系统实时发送自身新增/更新能力声明。

所述子任务执行系统包括能力监测模块、能力声明模块和子任务处理模块，能力监测模块实时监测子任务处理模块的新增或更新能力，包括感知能能力、计算能力、通信能力及其它能力，能力声明模块与协同规划系统信号连接，用于实时将能力监测模块的监测信号发送至协同规划系统。

本发明通过对智能制造系统整体进行协同处理设计，智能制造系统的协同能力得到了提升，使得大规模生产的设备、plc等控制设备形成协同化的生产能力，提升了系统的执行效率，提高了整个工厂的生产效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。