基于制造网格的虚拟企业组织变更与制造资源调度问题研究

为提高虚拟企业的组织和运营效率,引入网格技术,基于制造网格构建面向应用的虚拟企业架构。在虚拟企业环境下,根据制造资源不同的调度阶段,分别建立基于外网格的虚拟企业制造系统和基于内网格的成员企业制造子系统;提出以制造资源特征匹配为核心的虚拟企业分布式调度策略和成员企业本地调度策略。针对特征匹配过程,建立制造资源特征集,对每个特征集制订相应的匹配准则,以保证特征匹配的可行性,进而完成调度过程。最后,通过定制型人工关节产品开发实例,阐述了基于制造网格的虚拟企业组织和制造资源调度过程。     

面向制造网格的应用平台及虚拟企业建模研究

在分析制造网格、计算网格和网络化制造之间差异的基础上,探讨了面向制造网格的应用平台及虚拟企业 建模等问题。首先,分析了制造网格和网络化制造在资源组织和应用模式上存在的差异,提出一种面向制造网格 的应用框架;其次,研究了制造网格相对于计算网格所具有的多变业务目标、多级资源共享、资源服务的提供和 结果提交的在线和离线混合方式的特点,形成了制造网格的应用内涵;然后,在剖析计算网格、基于资源服务的 制造网格以及应用程序等基础上,形成了从业务链、资源服务链到网格节点链的处理过程,并最终导出了面向制 造网格应用的虚拟企业的组织模型。最后,通过对问题的量化描述了应用平台的处理过程和算法。上述研究对于 推动制造网格的应用和虚拟企业的组织建模具有积极的意义。     

A multiobjective genetic algorithm for scheduling a flexible manufacturing system

Though the designers of Flexible Manufacturing Systems (FMS) strive to ensure the maximum flexibility in the system, in practice, after the implementation of such systems the operational executives often find it hard to accommodate frequent variations in the part designs of incoming jobs. This difficulty can very well be overcome by scheduling the variety of incoming parts into the system efficiently. In this work an appropriate scheduling mechanism is designed to generate a nearer-to-optimum schedule using Genetic Algorithm (GA) with two different GA Coding Schemes. Two contradictory objectives of the system were achieved simultaneously by the scheduling mechanism. The results are compared with those obtained by different scheduling rules and conclusions are presented.     

基于设备工作参数的虚拟企业生产过程研究

在制造型虚拟企业中可以将底层设备运行参数用于整个虚拟企业生产过程的运行控制,通过全局管理与底层控制的集成以提高虚拟企业的敏捷性。研究监测、调度、管理集成的虚拟企业生产过程控制策略,通过实时检测、采集、处理和综合分析制造过程各主要设备的运行状态和负荷参数,为设备工作状况、生产效率、生产能力使用与储备情况分析提供实际数据,也为虚拟企业生产调度和生产成本分析提供直接依据。提出的在线检测、离线控制的方式符合技术适用性原则,有利于虚拟企业控制生产进度、提高对紧急订单及设备故障处理的敏捷性。     

虚拟制造技术在制造业中的展望

在分析中国制造业面临的机遇和挑战及虚拟制造技术的内涵基础上,简要说明虚拟制造的应用状况,提出今后的发展方向.     

A security-based agent for a virtual enterprise

On the basis of an analysis of the differences between virtual and traditional enterprise including the disadvantages of traditional enterprise, this article addresses the issues of information security and the impact of concurrent events. Because the Internet is an open network, some of the major issues for a virtual enterprise are that they are susceptible to attacks and that concurrent tasks impact each other. We propose a security-based agent for building a safeguard for a virtual enterprise to protect its information, and to reasonably distribute tasks to cooperative objects to solve the issue of concurrent events. The security-policy management and task-scheduling modules are cores of the agent. The agent was developed with Visual C++ 6.0.     

基于加权负载计算的制造网格资源分组调度策略

依据制造产品对各种制造资源的需求匹配关系和制造网格中已封装资源的综合复杂度，给出了制造网格中各类资源的加权负载计算方法，并根据各类资源的加权负载，提出了制造网格资源分组调度策略。分析表明，本文提出的基于加权负载计算的制造网格资源分组调度策略与目前普遍采用的基于多级代理的调度策略相比，具有资源调度方案设计简洁、易于实现和资源利用效率高等优点。     

多属性的虚拟企业并行协商项目规划算法

制订基于协商的虚拟企业项目规划不仅要考虑任务时间与工期的可行性,而且要关注费用与资源的优化。 通过分析虚拟企业项目协商规划的工期与费用的不确定性,首先提出了多属性随机项目模型;接着提出了工期- 费用并行协商规划算法,以期望工期费用为优化目标,结合示例解释其计算过程;最后针对模具生产的特点,对 模具虚拟企业的项目进行仿真规划,说明了这一方法的有效性和可靠性。     

面向对象的虚拟企业建模方法研究

在组成虚拟企业时,建立具有指导意义的虚拟企业模型.以模型为驱动,实现模拟企业系统建模,是解决当前虚拟企业集成问题普遍认可的方式.利用面向对象的方法,提出了基于构件的虚拟企业构成框架,并以机械制造业为例,给出了虚拟企业工作流对象的构件定义方法.     

虚拟企业(VE)的使能模式研究

这里分析了敏捷虚拟企业的主要特点，提出了应用核心功能结构(Critical能Function Strutture-CFS)、应用服务提供商(Application service provider-ASP)与敏捷供需链(Agile supply chain-ASC)的虚拟企业使能模式。     

基于工作流的虚拟企业生产过程管理系统研究

提出一种基于工作流的虚拟企业生产过程管理系统的实现方式。在介绍其系统体系结构及功能设计的基础上,重点分析作为系统核心的工作流管理引擎的功能,最后简要介绍系统的实现方式。     

A modeling approach for designing a value chain of virtual enterprise

As the advent of digital economy changes business environment dramatically, virtual enterprise (VE), in general the interactions among business partners in a value chain, has become a key factor to survive under the competitive business environment. VE reveals that more complex and dynamic business processes should be considered as assembled service components in order to integrate the collaborative business processes. Therefore, a formal standard schema for describing and managing the business processes is required. In this paper, we propose a consistent modeling approach that combines enterprise modeling and simulation modeling to design a value chain of a VE. This methodology will provide designers with insight into the business processes of a VE and help identify and resolve unpredictable bottlenecks on the execution of virtual business processes. This paper also illustrates an implemented modeling tool which is based on the generalized model suggested by the working group of the international conference on enterprise integration and modeling technology (ICEIMT) and notations by the object management group (OMG)’s unified modeling language (UML) profile for enterprise distributed object computing (EDOC).     

制造企业第三方可信系统

通过分析指出,数据的不准确是导致企业联盟合作伙伴选择不当的主要原因,为此,提出构建第三方可信系统,以支持企业联盟的建立.建立了第三方可信系统体系结构,阐述了系统的关键技术,包括动态资源规范化管理、Internet信息集成、企业联盟数据的集成和动态指标体系的建立,上述关键技术的应用,使系统达到了支持企业联盟资源的统一表达、企业联盟运行数据的获取和Internet数据集成的目的,从而有效提升了数据的准确性.     

制造网格下通用企业服务中心设计与实现

制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键.以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性.     

基于网格的应用服务提供商平台制造资源共享方法研究

针对网络化制造应用服务提供商平台的网络带宽瓶颈和服务能力不足的问题,在传统中央服务器一对多模型的基础上,提出了基于网格的多对多服务模型,将平台提供的制造资源服务由多个分布的网格服务节点协同完成.面向多对多服务模型,建立了以服务为中心的制造资源模型,采用面向对象的方法建立制造资源模板,实现了基于资源描述框架的元数据描述.在制造资源的发现方面,采用分布式和集中式相结合的机制,建立了相应的分层模型,并给出资源查找过程.最后,讨论了平台原型系统的组件结构及关键技术,并通过原型系统的开发和初步应用,验证了模型的可行性和实用性.     

Design of integrated manufacturing planning, scheduling and control systems: a new framework for automation

The automation and integration of manufacturing planning, scheduling and control functions have, for a long while, been targeted in computer-integrated manufacturing (CIM) and artificial intelligence (AI) approaches. Current systems, however, are human-based and they can only be characterised as decision support systems (DSS) rather than automated systems. Global competition and the need for improved responsiveness, particularly in low-volume, high-variety manufacturing industries, necessitate further integration and automation in planning, scheduling and control functions. We consider that, to achieve automation, the concepts and techniques from operations research (OR), control theory (CT), and computer science (CS) should be integrated, enriched and unified to provide a platform for automation. This paper presents a fresh perspective for understanding the design issues involved and proposes a new framework for the automation and integration of planning, scheduling and control functions. A fully automated flow shop production system is presented to illustrate the applicability of the new framework.     

离散制造企业MES中的生产数据采集实践

根据在离散制造企业对MES中生产数据采集的实践,总结了离散制造企业生产数据采集的特点.将其生产数据进行分类归纳,分为带有时标的生产过程数据、带有时标的生产事件信息、计量数据以及物料批次信息.提出了基于完整性与实时性原则、多种采集技术综合应用与人机结合原则、易于集成应用原则建立的数据采集方案.归纳了针对不同类型生产数据,DNC网卡采集方式、宏指令采集方式、PLC采集方式以及RIFD采集方式利弊.采用航天企业的实际案例说明了研究内容.     

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。     

虚拟企业经营过程管理信息系统的集成设计

研究了虚拟企业经营过程管理信息系统的集成设计方法,主要包括虚拟企业的信息系统集成技术、虚拟企业MIS集成的体系结构以及各成员企业MIS平台的更改,并结合虚拟企业经营过程管理信息系统的应用实例,给出了系统中的主要算法及程序。     

基于网络化制造模式的制造资源管理系统研究

着眼于网络化制造资源利用充分化的特点，提出现代企业制造资源全生命周期的管理系统。从设备管理和工装管理两大方面对制造资源管理系统进行分析和设计，同时根据系统功能设计的结果阐述了制造资源为适应网络化制造的全新的工作管理流程，最后给出了制造资源管理系统的接口设计以及信息模型。