基于CORBA的可重构制造执行系统研究

应用基于CORBA分布式对象技术与规范对车间管理各功能构件进行封装和设计，通过基于CORBA开放式系统集成框架，将封装后的功能构件以“即插即用”的方式进行集成；开发了一个基于CORBA的可重构的MES原型系统，实践证明该系统不仅能够快速智能处理车间制造信息，而且具有良好的扩展性、可重构性和易集成性。     

基于Agent的数字车间及其调度技术的研究

在中国国家自然科学基金重点资助项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》，中国教育部博士学科点基金资助项目《网络制造产品电子交易平台设计与研究》，中国国家科技攻关计划项目《支持网络制造的协同交互与资源共享平台研究与产业化》共同资助下，开展基于Agent的数字车间及其调度技术的研究。 数字车间是实施数字制造的主体，是制造计划的具体执行者，也是制造信息的反馈者，更是制造实时信息的集散地。数字车间生产的敏捷性在一定程度上决定着整个企业的敏捷性，所以从敏捷调度的视角，研究数字车间的相关理论与技术。 提出基于Agent的数字车间框架结构。框架包含车间管理与计划子系统、设计子系统、生产调度与管理子系统、物料运输子系统、库存与管理子系统、制造资源子系统、生产仿真子系统和制造执行子系统。框架结构支持虚拟企业生产模式——组成数字车间的设备或设备单元可以是处于不同地域，通过制造设备Agent之间的协调与合作，制造设备在物理位置上不变，而在生产组织和管理逻辑上随加工任务的变化而改变，实现资源的动态配置，对变化的任务做出及时响应，从而提高制造系统的敏捷性，因此也被称为虚拟数字车间。赋予数字车间更为重要的地位和作用——除承担对生产任务的调度与制造实施以外，还兼具运输服务和仓储管理等两项功能，并在制造过程中实时收集订单的生产进度信息。 研究数字车间中Agent对制造资源数据的管理技术，将与制造资源相关的数据信息直接集成到制造资源Agent结构，使得数据库系统就像是Agent框架整体的一部分。提出以分布式数据库系统为中间层的车间系统集成方案。在此基础上，研究基于Agent会话的车间运作方式，将数据库系统看作Agent系统与其他系统联系的中间层的结构，使得Agent系统易于实现与现有软件系统的集成。Agent使用数据库访问机制     

数控车间信息集成技术研究

在分析数控车间生产管理的业务流程及车间硬件环境特点的基础上,构建了车间制造执行活动集成框架及执行信息流程模型.提出了基于Web服务和组件技术的数控车间数字化信息系统集成解决方案.应用分布式组件对象模型的组件技术设计了功能构件,并加以封装以实现系统内各功能模块的集成;系统与外部环境集成采用基于标准Web服务接口的方式,通过设置信息访问器和发布器来实现.开发了一个原型系统.实践证明,该系统不仅能实现车间信息的内外部集成,而且具有良好的可扩展性、可重构性和易维护性.     

协同产品开发平台的研究与实现

协同产品开发平台作为中小企业提供异地设计与制造和资源共享支撑平台，是北京市网络化制造工程的重要组成部分。本文研究了协同产品开发平台框架及关键技术。平台实现了分布式资源共享方式，基于CORBA，Web和Agent封装已有系统，支持用户通过Web浏览器获取CORBA服务。协同产品开发平台包括分布式资源共享和基于ASP的资源共享两种方式。在北京市网络化制造工程中实现了协同产品开发平台原型系统。     

基于移动Agent的网络化制造资源的封装和集成

针对制造企业的传统软硬件制造资源的集成和应用问题，提出一种基于移动Agent技术的资源封装和集成方案及框架，实现了在统一的Web浏览器界面下，通过启动不同的封装模板，实现对传统软硬件资源的重构和封装、信息交互和获取及协同工作等功能，以达到网络化制造系统对传统软硬件制造资源集成和控制的目的。     

面向网络化制造的ERP系统研究

分析了网络化制造环境对ERP的需求，比较NMERP与传统ERP在资源管理范围、业务模型、工作方式等方面的根本区别，指出NMERP系统的动态性、可重构性、分布和协作性等本质特征。提出NMERP系统在业务模型、功能配置和业务流程的重构以及系统业务流程集成、管理和自动化的系统实现方案，和基于WEB、JAVA和CORBA的系统体系结构。研究综合应用动态企业建模技术、基于CORBA的分布对象中间件技术和分布式工作流管理技术的系统实现关键技术。     

基于知识集成的车间制造系统运行模式研究

为了有效地提高车间制造系统的制造执行能力,实现车间制造过程的优化运行,提出了一种基于知识集成的车间制造系统运行模式,详细分析了该运行模式的实现思路和构成,以及实现该模式的基于制造资源封装的工作中心服务化技术、基于知识集成的制造执行链构建方法等关键技术.最后,结合一个应用案例,验证了该运行模式的可行性和有效性.     

可重构装配线管理系统研究

可重构装配线的设计与管理作为可重构制造系统级研究的关键内容,是引导可重构制造系统深入研究和广泛应用的重要途径,为了满足对可重构装配线管理的要求,提出了基于CORBA分布式对象技术和多Agent技术的可重构装配线管理系统的体系结构,并设计了系统的功能模块。最后给出了基于CORBA的可重构线管理系统集成框架及系统的具体实现。该系统为企业实现装配线的重构、平衡、调度及评价提供一个很好的控制与管理平台,增强企业的灵活性和适应性,提高企业的竞争能力。     

网络化制造平台集成及制造网格研究

为解决企业的孤岛问题,提出了一种网络化制造平台集成的网格模式,以实现大范围资源共享和协同工作。引入了网络化制造平台联邦的概念,提出了一种3维集成框架,并重点介绍了基于应用服务提供商的网络化制造平台联邦集成的体系结构和联邦执行支撑系统。解决的关键技术包括基于数据过滤机制的动态资源信息传输技术、跨平台共享资源分布式调度技术、分布自治结构的联邦管理技术、跨平台用户安全授信技术,以及分布式动态共享资源的数据同步技术等。最后,给出了应用实例。     

基于联邦模式的网络化制造系统集成体系结构研究

介绍了基于联邦模式的集成体系结构及联邦执行支撑环境,为多个异构网络化制造系统的集成提供综合框架.既可实现系统之间的资源共享与协同工作,又维持了各系统的自治性,使得任何系统的加入和退出都不影响其他系统的运行.联邦执行支撑环境以中间件形式加载在原有网络化制造系统上,提供标准的非平凡服务,使得系统具有分布式事务处理能力,促使各系统之间建立灵活的互惠合作关系.实现了基于联邦模式体系结构的原型系统,并在北京网络化制造系统集成中得到了实际应用.     

基于DOTNET平台的车间资源集成研究与实践

车间资源集成及其网络化是企业实施网络化战略的基础=分析了在网络化制造环境下车间制造执行系统(MES)存在的问题及功能的局限性；指出了在网络化制造环境下进行车间制造资源内部集成、外部公布的必要性和实用性；探讨了基于车间制造资源建模网络层次结构和集成框架：提出了基于．NET平台的车间资源集成化及网络化的实际解决方案，给出了具体的系统开发实例。     

网络化制造环境下车间层信息交互模型及实现

网络化制造中，车间层的信息化水平在一定程度上可通过信息交互方式进行衡量。针对现有网络化制造环境下车间层信息交互和资源共享过程中存在的问题，提出了基于对等网络和移动Agent的车间层信息交互模型，重点阐述了该模型的体系结构、通信过程及系统安全性等；设计了用于实现以上模式的信息终端和系统，并结合某汽车焊装自动化生产线网络化监控与管理系统，分析了它在实际应用中所表现出来的特点。     

面向网络化制造的资源共享服务平台研究

为支持网络化制造环境下联盟企业之间的资源共享和协同工作,提出了构建面向网络化制造的资源共享服务平台的技术方案。给出了该平台的功能体系结构,详细分析了网络化制造模式下的资源获取和集成技术、共享资源的网络化和集成化管理技术、基于资源共享的异地企业协同工作技术、基于应用服务提供商模式的网络化制造服务技术,以及基于Web服务的虚拟企业应用系统集成技术等关键使能技术,并通过原型系统的开发和初步应用验证了该技术方案的可行性和实用性。     

虚拟车间异地制造资源集成方法

集成异地制造资源是虚拟车间的基本要求，需要解决资源模型标准化、克服硬软件平台异构性和制造资源评价与选择三个方面的问题。建立了用于一个制造执行系统的制造资源数据模型，采用了CORBA技术解决异地、异种数据库读写问题，应用了模糊层次分析方法进行制造资源评价与选择。     

面向制造过程的分布式协作集成车间控制系统

以CORBA体系结构为基础。以以太网／现场总线为架构。采用Agent技术建立了面向制造过程的信息资源集成和数控设备集成的两层车间控制系统。该系统简化了车间管理层次。加快了信息传输速度，提高了数控机床的利用率。实现从产品设计到制造加工的全过程集成。更好地满足车间敏捷性的需要。     

分布式车间管理控制系统研究

制造执行系统（MAS）具有分布性,自主性,互操作性,开放性等特征,这些特征有助于将一个递阶式管理控制方式改造为并行智能方式,目前一些分布式对象计算中间软件也正不断走向商品化,因而采用MAS来改造CIMS环境下的车间管理控制系统能够使之具有快速动态重组生产过程的能力（这是敏捷性的关键）,提出了基于MAS的敏捷化车间管理控制系统的体系结构,并设计了用于任务分配的招标机制和Agent间协作机制,采用面向对象的方法对Agent的构造进行了讨论。     

区域网络化制造ASP服务平台资源集成框架研究

对区域网络化制造ASP服务平台资源集成方法进行了研究,提出了基于Web服务技术的区域制造资源集成框架,分析了适用于ASP服务平台与Web站点间集成的分布式资源管理与集成方案,以及适用于ASP服务平台与企业资源集成的企业资源管理与资源集成方案。开发了基于统一接口形式的Web服务发布向导及企业资源管理系统,通过在平台建立私有UDDI注册中心动态调用资源,形成分布式资源集成与资源管理框架,此集成框架已在成都—德阳—绵阳区域网络化制造平台中得到初步应用。     

基于多Agent和动态逻辑制造单元的车间控制系统研究

根据敏捷化生产的要求，分析车间控制系统的多Agent层次结构，提出动态逻辑制造单元的概念，用于组织车间制造系统资源，实现在动态多变的环境中车间制造系统快速重组，动态重构的能力，研究在动态逻辑制造单元的组织形式下，面向订单的生产调度的实现方法，并给出了车间多Agent系统的软件体系结构。     

APPLICATION OF IMPROVED PRODUCTION ACTIVITY CONTROL ARCHITECTURE FOR SHOP FLOOR INFORMATION SYSTEM IN DIGITAL MANUFACTURING

Shop floor control (SFC) is responsible for the coordination and control of the manufacturing physical and information flow within the shop floor in the manufacturing system. Weaknesses of the production activity control (PAC) architecture of the shop floor are addressed by the Maglica's new system architecture. This architecture gives rise to unlimited number of movers and producers thus evolving more complex but decentralized architecture. Beijing Institute of Technology - production activity control (BIT-PAC) architecture introduces an idea of sub-producers and sub-movers thus reducing the complexity of the architecture. All the equipments including sub-producers and sub-movers are considered to be passive in the proposed shop floor information system. The dissemination of information from sub-producers and sub-movers is done manually through a PC. Proposed BIT-PAC SFC architecture facilitates the information flow from shop floor to the other area of the organization. Effective use of internet information services (IIS) and SQL2000 is done along with the ASP.NET technology to implement the application logic. Applicability of the software based on BIT-PAC architecture is checked by running application software on a network PC that supports the dynamic flow of information from sub-producers and sub-movers to the other parts of the organization. Use of software is also shown at the end for BIT training workshop thus supporting the use of SFC architecture for similar kind of environments.     

网络化制造与系统集成的标准研究

为了支持网络化制造与系统集成的相关标准的研究,在描述网络化制造与系统集成概念的基础上,建立了网络化制造与系统集成的总体构架。从技术实现角度分析了总体构架中各层的主要内容。建立了网络化制造与系统集成标准体系框架,并对标准体系框架中的各类标准进行了阐述。最后,在描述支持网络化制造与系统集成标准的研究重点的基础上,提出了网络化制造与系统集成标准体系的发展策略以及具体的技术措施。