制造执行系统及其相关技术研究

制造执行系统(MES)作为一种集成企业资源计划与车间控制系统的新管理思想，在制造业信息化工程建设中日益受到重视。在对MES的定义、功能、作用进行评述的基础上，系统地论述了开发MES系统所涉及的关键技术：基于组件的MES基础架构；基于组件MES的开发方法、开发过程；多代理技术在MES中的应用。为开发基于组件的可重构MES系统打下了基础。     

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.     

可重构车间管理系统的关键设计技术研究

介绍了一个基于组件的可重构车间管理系统,分别从建模方法、体系结构和组件设计等角度描述了系统的设计思想,并阐述了系统涉及的组件分类、组件粒度划分及XML的应用等关键设计技术。开发的可重构车间管理系统已经用于沈阳第一机床厂两个不同类型生产车间的管理,应用效果良好。     

可重构电火花线切割CAD/CAM系统的研究

基于可重构的思想，根据电火花线切割加工CAD／CAM系统的特点，研究了系统的组件化结构和相关的组件开发技术，如组件模型实现的规范、组件的封装等，并在ACIS几何平台上进行了系统的可重构设计与研究。通过对应用系统已有功能进行封装，实现了组件化要求，在此基础上直持组件动态重用、更新和渐进开发，为以后系统参数化设计和智能加工工艺数据库技术的实现提供了支持。     

基于Web服务的客户定制型订单全生命周期管理支持系统

针对定制型制造企业对订单全生命周期管理业务流程快速重构的需求,构建了一种基于Web服务的定制型产品订单全生命周期管理支持系统,建立了该系统的体系结构和运行流程。研究了基于Web服务的企业应用组件库、基于Web服务组件库的业务流程配置与重用、基于Web服务流语言的订单全生命周期业务流程描述等关键技术。该系统已成功应用于重庆一客户定制型产品生产企业,取得了良好的应用效果。     

工程装备综合性能动态分布式评估研究

探讨了基于组件技术建立一个适应各种不同层次、不同地区的开放型、通用的工程装备综合性能评估论证系统,并提出了系统的组件化模型,确立了系统的总体框架性指标.该系统软件设计基于组件三层体系结构,可重构性强、易维护、使用方便.不仅为工程装备管理训练工作提供了科学的决策依据,而且为今后分布式大型评估系统的开发提供了新的理念和方法.     

可重构的敏捷供应链管理系统

提出的敏捷供应链系统以供应链基本功能体为核心，建立了一套基于组件技术、代理技术和工作流技术的供应链敏捷化配置工具，可方便地对供应链中的商务流程进行编辑、重组，实现企业业务流程和功能的规范化和敏捷化，以可重用组件实现GUI前台重构，以多代理协同机制实现后台过程重组，较好地实现了供应链管理敏捷化的目标。     

一种新体系结构的开放式软CNC的设计

在分析数控系统开放性基础上，给出了一种可重构、可扩充的开放式软CNC的实现机制。该系统基于WinNT RTX实时扩展系统，软件设计采用了新的三层结构，面向最终用户，体系结构完全开放。系统可整体重构，便于升级。用户通过编制组件对象模型程序和实时动态链接库程序，可以方便地扩充用户专用指令。     

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。     

制造单元可重构制造执行系统

在中国国家高技术研究与发展计划(863计划)项目《基于组件的可重构车间生产管理系统》和《网络环境下可定制车间生产管理系统》，以及中国教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目《基于人工免疫系统的车间计划调度方法研究》共同资助下，开展制造单元可重构制造执行系统研究与应用，对上述项目研究成果进行总结性学术报告。 针对现有制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)所存在的不能及时响应现场状况、对于遗留系统(Legacy System)的功能没有充分利用、生产信息系统无法伴随业务灵活配置重组等问题，提出可重构制造执行系统(Reconfigurable Manufacturing Execution System，RMES)概念，认为需要在保持MES基本特征的情况下，     

可重构制造执行系统的研究

首先分析可重构制造执行系统MES的研究对于制造企业的可重构性和MES在我国众多中小企业的推广具有重要意义。接下来在简要介绍MES的基础上,分析了传统MES存在的不足,详细论述了MES可重构的适用范围、体系结构、开发阶段和重构粒度等4个方向的维度及层次。最后探讨了可重构MES的构建和开发方法,并提出一种基于CORBA和MAS的可重构MES体系结构。     

制造过程集成管理系统的研究与实现

为有效整合区域制造资源,实现制造过程各环节的协同,对基于制造资源优化配置的制造过程管理系统进行了深入研究,提出了集成系统的组织形式和体系结构,并重点解决了各异构系统的信息集成问题。集成系统包括可重构制造资源优化配置平台、基于知识的网络化协同工艺规划系统、集成化数控制造与仿真、基于构件的可重构制造执行系统、可视化制造过程项目管理与监控等5个子系统;在对各应用系统功能及数据交换进行需求分析的基础上,具体阐述了基于可扩展标记语言的信息集成的实现过程,包括基于可扩展标记语言的数据接口规范、接口处理工具和基于文档管理平台的集成方案。最后以模具企业中的实际生产过程验证了系统的集成应用。     

网络化制造模式下的CAPP技术研究

在网络化制造模式下研究了CAPP系统的体系结构，并探讨了这一体系结构所涉及的基于Web的浏览器／服务器处理技术、ASP／ADO技术、ActiveX控件技术等的具体应用。在此基础上，研究了实现该CAPP系统的关键技术，包括建立基于Internet的通用化零件信息输入机制、通用化派生式工艺设计方法和通用化创成式工艺设计方法等。最后，开发了相应的原型系统，即NME－CAPP系统，并通过实例对原型系统进行了实用性测试，证明系统运行可靠、方便。     

An integrated manufacturing information system for mass sheet metal cutting

In order to reduce manufacturing cost and to improve the operational efficiency, some factories in the sheet-metal-related manufacturing industry centralize the production and management of sheet metal cutting. To support the centralized mass manufacturing paradigm, this paper presents an integrated manufacturing information system to achieve the high utilization of raw sheet material, lower the manufacturing cost, as well as to improve the operational efficiency and production management. The system architecture and some key technologies to implement this system are investigated, based on which, the whole information system is developed. This system integrates the functions of sheet metal part modeling and unfolding, nesting planning, automatic and interactive nesting, cutting process planning, NC-programming, off-line processing simulation and on-line monitoring. The system has been successfully utilized in industry, and an example of its application is described in the paper.     

支持网络化制造的车间MES与CAPP集成研究

网络化制造已成为现代制造业的主要发展趋势,制造执行系统(MES)和计算机辅助工艺规划(CAPP)是企业实施网络化制造的重要技术。本文首先分析网络制造环境下MES与CAPP的新特征,然后研究网络制造环境下的MES和CAPP集成的必要性和实现集成的关键技术,最后给出基于W eb系统集成的数据库设计。     

飞机制造工艺路线分工计划及BOM管理系统研究

论述了在飞机制造企业中制造工艺数据信息的生成，转化，流动与管理，综合采用先进的计算机软件技术提出应采用基于web的计算模式，以EBOM和MBOM的形式完成对工艺数据信息的管理，并论述了MBOM的核心的地位以及SSPPD方式实现对MBOM数据的集成与共享。     

数字化精密成形系统的研究与开发

分析了精密成形工艺设计存在的问题,将数字化设计方法引入精密成形设计过程,构建了数字化精密成形系统结构与功能,并对其中的关键技术成形资源共享与集成管理、权限与安全管理、成形知识库的设计、基于知识的成形工艺设计、快速模具设计技术的实现方法进行了研究.     

面向网络化制造的工艺分工规划技术研究

为了解决动态企业联盟的产品工艺分工自动规划问题,针对其制造资源配置的特点,提出了一种先设计逻辑工艺路线,通过逻辑制造单元一物理制造单元映射生成可执行工艺路线,再经过资源评估和优化配置生成工艺分工路线的新方法。在这3个主要过程中,逻辑工艺路线设计是影响工艺分工自动规划的关键,为此,采用了基于知识的方法实现智能化决策,避免了在工艺路线设计时必须考虑数量庞大的复杂资源配置这一难题,简化了工艺分工规划过程,容易实现自动化。     

绿色工艺规划的决策模型及应用案例研究

绿色工艺规划是绿色制造的重要组成部分,绿色工艺规划问题实质上是一个决策问题。在绿色制造决策框架模型研究的基础上,从绿色工艺规划的目标体系模型、绿色工艺规划问题的决策变量描述出发,建立了绿色工艺规划的决策模型,并在一个生产实际的工艺规划问题成功地进行了应用。     

制造领域多智能体系统的技术研究

首先讨论了多智能体、计算机支持在协同共和和公共对象请求代理体系,综述了全能制造系统、供应链管理、虚拟企业、机器人、工艺规划、调度和装配等多智能体技术。在综合大量文献和已有研究的基础上,讨人了这些方向的主要研究方法、技术和现状,并指出基于多智能体的制造系统中的方法学研究、学习机制、集成化研究、合作机制和冲突消解等拟进一步研究的领域。