沈阳自动化所在信息物理融合生产系统设计研究中获进展

近日，中国科学院沈阳自动化研究所在信息物理融合生产系统设计方面取得新进展，提出基于优化的系统结构、调度与控制协同设计的新方法。相关成果以论文形式（Codesign of Architecture, Control, and Scheduling of Modular Cyber-Physical Production Systems for Design Space Exploration）发表在IEEE Transactions on Industrial Informatics上。

　　信息物理生产系统（CPPS）的设计空间探索（DSE）是潜在组合配置空间的搜索问题。当前的设计方法遵循分离的设计范式，其中体系结构、控制和调度是分开设计的。各部分的优化只考虑局部相应的利益目标而忽略了其他方面，使确定给定系统的全局最优解，变得困难。

　　为此，依托于沈阳自动化所的中科院网络化控制系统重点实验室智能制造系统团队提出了新的协同设计方法，以实现更高效的制造系统。科研人员将系统架构、控制和调度的设计空间视为混合的离散连续空间，将DSE建模构造出新的优化问题，并提出了仿真在环的通用迭代算法框架来解决上述问题。结果表明，协同设计方法比传统方法得到了更高质量的解，系统效率可提高16%以上。

　　研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、机器人学国家重点实验室和中科院网络化控制系统重点实验室的支持。

协同设计模式的基本思想

不同生产任务下的系统帕累托最优边界对比（橘红色代表协同设计方法，浅蓝色代表传统方法）