协同设计模式的基本思想

　　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的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，相关成果以论文的形式(Codesign of Architecture, Control, and Scheduling of Modular Cyber-Physical Production Systems for Design Space Exploration) 发表在IEEE Transactions on Industrial Informatics  (中科院一区，IF=10.215)。

　　信息物理生产系统(CPPS)的设计空间探索(DSE)是一个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，使得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国科学院网络化控制系统重点实验室智能制造系统团队提出了一种新的协同设计方法，以实现更高效的制造系统。科研人员通过将系统架构、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，并提出了一个仿真在环的通用迭代算法框架来解决上述新问题。基于这种设计方法结果表明，协同设计方法比传统方法得到了更高质量的解，系统效率可以提高16%以上。

　　该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、机器人学国家重点实验室和中国科学院网络化控制系统重点实验室的大力支持。（工业控制网络与系统研究室）