[发明专利]利用七元组和服务单元建立离散制造系统逻辑模型的方法

权利要求书

1.一种利用七元组和服务单元建立离散制造系统逻辑模型的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)对象功能映射：用于复杂航空结构件制造的离散制造系统由生产线控制系统、机床、装卸台、机械手、操作工、待加工物料、缓冲架组成；将用于复杂航空结构件制造的离散制造系统组成按照各对象在系统中所充当的具体角色和功能，将其映射为七元组，其代数规范为Seven Component＝＜C,P,E,B,F,L,VSN＞包括控制器、处理器、执行器、缓存器、流动实体、物流路径、虚拟服务节点；将所述生产线控制系统映射为控制器，将所述机床、装卸台和操作工映射为处理器，将所述机械手映射为执行器，将所述待加工物料映射为流动实体，将所述缓冲架映射为缓存器；

(2)服务单元生成：将用于复杂航空结构件制造的离散制造系统分解为一系列的服务单元，通过定义虚拟服务节点，将各逻辑模型关联成一个有机整体，确定服务单元的组成和对外接口；

(3)服务逻辑生成：基于服务单元的组成，控制器自动生成控制逻辑序列，流动实体通过虚拟服务节点进入服务单元，在内部执行器的协助下，按照输入缓存器、处理器或缓存器、输出缓存器的顺序依次流动，最后通过虚拟服务节点离开服务单元，生成服务逻辑，若某个元素缺失则自动跳过该逻辑模型；

(4)生成用于复杂航空结构件制造的离散制造系统逻辑模型。

2.根据权利要求1所述的一种利用七元组和服务单元建立离散制造系统逻辑模型的方法，其特征在于，所述控制器为系统运行提供决策服务，是对各类控制设备包括但不限于人、中央控制系统、数控系统的映射，用正方形和字母“C”表示，其代数规范为：C＝IM,OM,R，其中，IM表示输入消息集，OM表示输出消息集，R表示消息处理规则集描述；

所述处理器为系统提供加工服务，是对各类加工设备包括但不限于机床、检测设备、装配设备的映射；用三角形和大写字母“P”表示，其代数规范为：P＝IE,OE,T，其中IE表示输入实体集,OE表示输出实体集,T表示工序的服务时间；处理器状态参数为服务时间P_(t)，0≤t≤T，根据状态参数的取值的不同，决定了处理器的不同状态，状态参数的变化使得状态更新，进而向控制器发出事件请求；

所述执行器为系统提供物流服务，是对各类物流设备包括但不限于堆垛机、AGV、机械手、行车的映射；用椭圆和字母“E”表示，其代数规范为：E＝IT,OT,R，其中IT表示输入任务集,OT表示输出任务集,R表示任务执行规则集；根据物流范围的不同，可分为单元内的执行器，称为内部执行器E_int；单元间的执行器，称之为外部执行器E_ext；

所述缓存器为系统提供缓存和仓储服务，是对各类缓存设备的映射；用长方形和字母“B”表示；其代数规范为B＝IE,OE,C其中IE表示输入实体集,OE表示输出实体集,C表示缓存容量；根据其与外界的交互方式，可分为输入缓存器，用B_in表示，和输出缓存器，用B_out表示，缓存器的状态参数为当前容量C_(c)，0≤c≤C，根据状态参数的取值的不同，决定了处理器的不同状态；

所述流动实体接受系统的服务，是对各类生产对象的映射；用实心圆和字母“F”表示，其代数规范为F＝GUID,Inf，其中GUID表示全局唯一编号，Inf表示信息集，Inf＝工艺信息,加工信息,物流信息,状态信息；流动实体具有唯一标识，可以实时追溯的信息载体；

所述物流路径为服务单元内或服务单元间流动实体流动的方向；用箭头和字母“L”表示，其代数规范为L＝O_i,O_j，其中O_i表示起始对象,O_j表示目标对象；

所述虚拟服务节点为服务单元内各对象包括但不限于毛坯、半成品、成品的关联关系，是服务单元的标识和与外界进行物质和信息交互的接口；用空心圆和字母“VSN”表示，其代数规范为VSN＝C×P×E×B×F。

3.根据权利要求1所述的一种利用七元组和服务单元建立离散制造系统逻辑模型的方法，其特征在于，所述步骤(2)中服务单元的代数定义为SC＝C,P,E,B,F,VSN,L，其中控制器、处理器、缓存器、执行器描述了服务单元的生产资源，流动实体描述了生产对象，物流路径和虚拟服务节点描述了生产组织关系。