協(xié)同設(shè)計(jì)模式的基本思想
不同生產(chǎn)任務(wù)下的系統(tǒng)帕累托最優(yōu)邊界對(duì)比（橘紅色代表協(xié)同設(shè)計(jì)方法，淺藍(lán)色代表傳統(tǒng)方法）
近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面取得新進(jìn)展，提出基于優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、調(diào)度與控制協(xié)同設(shè)計(jì)的新方法，相關(guān)成果以論文的形式(Codesign of Architecture, Control, and Scheduling of Modular Cyber-Physical Production Systems for Design Space Exploration) 發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊IEEE Transactions on Industrial Informatics (中科院一區(qū)，IF=10.215)。
信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)(CPPS)的設(shè)計(jì)空間探索(DSE)是一個(gè)潛在組合配置空間的搜索問(wèn)題。當(dāng)前的設(shè)計(jì)方法遵循分離的設(shè)計(jì)范式，其中體系結(jié)構(gòu)、控制和調(diào)度是分開(kāi)設(shè)計(jì)的。各部分的優(yōu)化只考慮局部相應(yīng)的利益目標(biāo)而忽略了其他方面，使得確定給定系統(tǒng)的全局最優(yōu)解，變得困難。
為此，依托于沈陽(yáng)自動(dòng)化所的中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能制造系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)提出了一種新的協(xié)同設(shè)計(jì)方法，以實(shí)現(xiàn)更高效的制造系統(tǒng)。科研人員通過(guò)將系統(tǒng)架構(gòu)、控制和調(diào)度的設(shè)計(jì)空間視為混合的離散連續(xù)空間，將DSE建模構(gòu)造出新的優(yōu)化問(wèn)題，并提出了一個(gè)仿真在環(huán)的通用迭代算法框架來(lái)解決上述新問(wèn)題?；谶@種設(shè)計(jì)方法結(jié)果表明，協(xié)同設(shè)計(jì)方法比傳統(tǒng)方法得到了更高質(zhì)量的解，系統(tǒng)效率可以提高16%以上。
該研究成果得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力支持。
