1.2.8 產線重構

隨著科技的發展以及市場需求的變化，為了更好地滿足市場需求并提高自身的競爭力及優勢，企業需不斷更新調整現有生產結構、提高生產效率、縮短生產周期、降低生產成本。可重構制造是通過制造系統結構的快速重構調整來滿足新的市場需求，將市場需求與現有制造環境綜合協調，統籌規劃，深入考慮任務特點，并以此為基礎，以快速、高質量、低成本生產為目標的一種新制造模式。隨著智能系統涉及的領域越來越大，將可重構制造系統與智能系統結合起來，不僅能夠提高制造系統的穩定性、重構性，還能夠簡化制造業的工作程序，從技術層面上提高工作效率。憑借其靈活的加工方式及多變的加工結構，可重構制造逐漸被一些研究者所關注。

早在20世紀90年代，發達國家就已經開展了可重構制造系統（Reconfigurable Manufacturing System, RMS）相關研究。1998年，美國國家研究委員會將其列為影響制造業21世紀發展需要的十大關鍵技術之首。美國密歇根大學于1996年研究了基于物理位置可變的可重構制造系統、產品裝配過程的變流理論與建模等技術，同時系統研究了加工、裝配以及自動焊接的重新配置，并首次提出了RMS的概念。Koren在2010年對RMS進行了詳細設計，定義了其核心特性和設計原則，即定制化（Customization）、可變換（Convertibility）、可擴展（Scalability）、模塊化（Modularity）、可集成（Integrability）以及易診斷（Diagnosability）。德國漢諾威大學研究了先進機床模塊化項目，并按照用戶的要求對機床模塊進行系統重組。斯圖加特大學進行了可重組機床及可重組控制系統的柔性化技術的研究，構建了基于信息流模型的電廠系統，其控制體系結構可重構。英國劍橋大學基于整個生命周期，詳細研究了制造系統的重構過程。Scholz-Reiter等提出了一種考慮可重構機床的生產能力調整方法，確保了生產任務的準確交付。Renna等人提出了一種基于博弈論算法的重構決策方法，實現了負載不足的機器以及負載過重的機器的重新配置。

國內方面，清華大學的羅振壁等在Koren對RMS研究的基礎上，針對國內市場現狀分析并提出了RMS的新定義，即根據市場需求變化進行系統的設計調整，通過重新組合模塊并更新子系統的方式快速調整自身制造能力，并通過降低重構成本以提高產品質量和生產效益。王國慶等提出了RMS的全局設計方法以及基于工藝路線的單元布局分析方法。北京理工大學的李京生深入研究了面向動態生產環境制造執行過程的持續性邏輯重構調度方法。貴州大學的徐雨等研究了單元重構調度及重調度，其涉及的重構類型同樣為邏輯重構，但更加側重于任務的調度管理。上海交通大學的夏唐斌等提出了一種新的可重構結構動態維護策略，以快速響應各種系統級重構，有效地提高了經濟效益；李曄等研究了汽車活塞生產線的可重組設計方法。重慶大學的張根寶等研究了可重構機床機器關鍵技術。西北工業大學的蔡宗琰等研究了賦時可重構Petri網絡的可重構制造系統模型及重構算法。王國新等研究了可重構系統中虛擬制造單元的構建及集成框架體系。白俊杰等深入研究了RMC中制造單元的形成問題，并使用兩階段策略進行求解。

綜上所述，雖然目前對于智能可重構制造系統中的車間單元重構制造進行了廣泛的研究，在柔性設備、可移動加工設備的興起及柔性生產環境的不斷更新迭代中，車間環境已經初步具備了一定的重構能力。但是，可重構制造系統在我國的發展時間較短，國內對該系統涉及領域的研究仍然處于中低階段，沒有對其進行深入研究，削弱了可重構制造系統的功能性，再加上該系統與智能化系統的融合度不足，使用可重構制造系統時不能完全借助智能化系統進行操作。因此，相關行業的制造效率進步不大，其市場影響力較弱，無法完全跟進市場發展的主流。