Performance management in flexible manufacturing systems

This article treats several performance management decision problems in flexible manufacturing systems (FMSs). This work differs from a number of other studies in that we allow the processing rates at the machines to be varied, and the system has to meet a given throughput goal per unit time. The managerial decision options modeled here include part routing and allocation of tasks to machines, work-in-progress (WIP) levels, capacity expansions, tool-type selection, the setting of throughput goals, and multiperiod production planning. We discuss and explain the insights and implications, partly nonintuitive, gained from our investigations. Finally, extensive numerical evaluations are included to illustrate the economic and performance impact of the various performance management alternatives. These results demonstrate that substantial economic benefits can be achieved by careful tuning of the FMS operational parameters.     

混合生产中作业计划体系研究

对于兼有离散和连续生产特征的混合生产行业,由于其计划体系的复杂性和多样性,尚未形成成熟的具有通用意义的应用方案。分析了混合生产的特征和混合生产计划体系的特点,提出了研究混合生产计划体系的思路,构建了该作业计划体系框架并描述了功能要求及信息联系,研究了前连续后离散这种混合生产模式的作业计划排程问题的离散制造与连续制造分解逻辑,并以毛纺织行业为背景,进行了连续生产环节计划排程优化算法研究,探讨了毛纺织混合生产计划体系对物料清单、工艺路线等基础数据管理的增强要求。     

网络化制造环境下企业间集成性能评估

为提高网络制造环境下企业间的集成性能,在经济视图概念框架下,从企业间和企业内两方面,提出了网络化制造环境下从协同企业网络到各节点企业,以及各节点企业内部如何进行性能评估的全面解决方案.首次给出了能够支持经济视图与计算机集成制造体系结构中其他视图相关方法集成应用的企业内性能建模的具体方法.在此基础上,从构建一个完整性能系统所需的三个要素出发,逐步探讨和阐述了企业间集成性能评估方法.     

Performance management of integrated manufacturing system networks

Performance management of communication networks is critical for speed, reliability, and flexibility of information exchange between different components, subsystems, and sectors (e.g., factory, engineering design, and administration) of production process organizations in the environment of Computer Integrated Manufacturing (CIM). The objective is to improve the efficiency in handling various types of messages, e.g., control signals, sensor data and production orders, by on-line adjustment of the parameters of the network protocol. This paper presents conceptual design, development, and implementation of a performance management procedure for CIM applications. The performance management algorithm is formulated using the concepts of: (i) perturbation analysis of discrete event dynamic systems; (ii) stochastic approximation; and (iii) learning automata. The performance management procedure has been tested via emulation on a network testbed that is based on the Manufacturing Automation Protocol (MAP). The conceptual design presented in this paper offers a step forward to bridging the gap between management standards and users' demands for efficient network operations since most standards such as ISO and IEEE address only the architecture, services, and interfaces for network management. The proposed concept for performance management can also be used as a general framework to assist design, operation, and management of flexible manufacturing systems.     

选矿制造执行系统的研究与应用

制造执行系统是连接企业上层企业资源计划与底层过程控制系统的桥梁,是实现企业资源计划/制造执行系统/底层过程控制系统三层结构的流程工业计算机集成制造系统的关键。以酒泉钢铁公司选矿厂为背景,针对选矿生产过程特点,分析和探讨了选矿生产过程制造执行系统的体系结构和功能,提出了在网络、数据库等信息技术支持下的基于流程工业计算机集成制造系统的企业资源计划/制造执行系统/底层过程控制系统三层体系结构的制造执行系统结构,设计并实施了以计划调度和成本控制系统为核心的选矿制造执行系统,该系统成功地实现了选矿生产过程下层过程控制的实时信息和上层企业资源计划的信息融合和贯通,实现了信息流、物流和资金流的集成,取得了良好的经济效益和社会效益。     

网络化制造中的文档管理模型研究

针对网络化制造中分布式异构环境下企业文档管理的特点,结合实例阐述基于XML的文档描述及交换,实现了文档内容与其形式分离。在此基础上提出基于Web的异地协同设计制造中的企业文档管理的模型,从应用层、逻辑层和物理层三层结构对企业的产品信息文档及商务文档进行统一的安全集成管理。     

离散型制造业管理驾驶舱系统的研究与设计

当前离散型制造企业管理的不透明,导致生产现场出现的各种问题不能及时、有效、直观地呈现,致使管理者难以做出调整和决策,现提出管理驾驶舱系统,其能有效解决该问题。首先介绍了管理驾驶舱系统的概念、特点,并对其进行应用分析,阐述其组成部分及关键性的指标体系,最后在J2 EE平台上实现了管理驾驶舱系统。     

集成制造环境下设备的网络化管理

集成的制造环境和先进的生产制造模式离不开对设备管理的集成,某些关键性的设备还必须进行实时网络监测管理。网络软硬件的发展,为网络化设备管理提供了技术保障。使用分布式网络数据库服务器SQL Server 作为后台数据库服务支持,采用ASP 编程技术,将设备的状态管理、台帐管理、维护管理、经济管理编成动态网页,利用智能代理组件实现集成制造环境下对设备的动态网络维护,保证了产品的制造质量。     

制造资源计划系统中的质量管理研究

描述了制造资源计划系统的构成,详细分析了系统中的质量管理模块的功能,用实例说明开发质量模块的关键技术。     

制造企业工艺资源管理系统的设计

分析企业工艺资源管理的重要性,研究了制造企业工艺资源管理面临的困境,根据工艺资源的分类建立了工艺资源管理模型,设计出协同其他系统对工艺资源管理的系统,达到工艺资源的优化利用,增强企业各个系统的集成度,提高企业运行效率。     

分布式网络化制造系统中的工作流管理

在异质、分布、动态的环境中,如何高效地处理制造工作流程是分布式网络化制系统中的关键问题。本文从制造工作流的定义、任务的要素、任务平面结构的表示及层次结构的表示等方面作了探讨,为工作流程的自动化处理提供了有效的策略。     

基于流程的制造绩效评价体系研究

面向制造业企业,引入制造绩效指标评价体系和生产能力测量,并在此基础上提出了制造绩效测量系统的概念设计及基于流程分析的制造绩效评价系统模型,在系统的3个层次上分别设计了绩效指标群、网络层及协议层的指标,分析了网络层中评价指标间的交互关系,并提出协议层中各个绩效指标的测量和报告规范。     

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。     

单元化制造系统及其生产管理系统研究

制造系统单元化和扁平化是制造企业实现敏捷制造的关键之一。本文通过对单元化制造系统的分析,提出了基于ＭＲＰⅡ系统的扩展的单元生产管理系统,这样的系统能够较好的体现了单元化制造的需求和特点。     

基于复杂网络模型的协同制造资源的统计分析

将复杂网络理论及方法应用于区域协同制造中关键资源的统计、发现,提出了区域协同制造资源网络的构建过程及其统计分析方法.在区域协同制造资源网络中,将资源抽象为网络节点,将任意资源之间的可合作性抽象为网络边.通过定义、计算、分析节点的度、强度、聚集系数等参教及其关系,揭示了各节点在网络中的重要程度.最后,通过一个实例的计算,表明了该方法的可行性.     

基于单一企业物料清单的飞机制造过程管理体系

针对航空制造企业制造过程管理复杂、信息共享困难的问题,通过对飞机制造过程和信息传递过程的深入分析,从全局角度出发,提出了支持飞机制造全过程的基于单一企业物料清单的飞机制造过程管理体系.飞机制造过程管理体系为满足飞机制造全过程的信息需求,应用单一产品数据源思想,通过对物料清单数据的统一组织,建立了以物料清单数据为主线的单一企业数据物料清单.在此基础上构建了单一企业物料清单统一数据管理平台,并对单一企业物料清单的动态数据映射管理和动态数据一致性管理等关键技术进行了详细的探讨.该研究为从根本上解决飞机制造过程管理问题提出了切实可行的方案.     

Cutting-tool management in computer-integrated manufacturing

The problem of cutting tool management has been brought to the forefront with the emergence of computer-integrated manufacturing (CIM) and, in particular, flexible manufacturing systems (FMSs). The financial and operational ramifications of effective tool management has spurred considerable research in this area during the past decade and many researchers are proposing sound solutions to various facets of this broad-ranging and difficult problem. This paper identifies critical areas of research for the development of tool management systems in CIM. To develop a framework for this, the paper examines and categorizes work in academia and in industry on the management of cutting-tools in CIM and describes some key implementations, particularly in the metal-cutting industry. The solution of manufacturing problems generally demands an eclectic approach, and for this reason, we have tried to taxonomize, describe, and critique the various research thrusts in an attempt to provide a synthesis of use in more unified approaches.     

装备制造产品申报管理系统的设计与开发

在分析功能需求和性能需求的基础上,对原有装备制造产品申报管理业务流程进行了设计改进,并确立了基于B/S的认定管理系统架构体系,最后利用Java平台及其Spring框架技术实现系统功能,从而实现装备制造产品申报的便捷化、网络化,认定管理工作的无纸化、规范化和科学化。该系统已在实际中得以应用,效果良好。     

面向制造网格的任务管理系统研究

为协调和共享制造网格中分布的资源，设计并实现了一个面向网格服务的任务管理系统。建立了该系统的功能模型和工作流程，定义了面向零件和组件加工任务的网格资源节点模型和任务模型；基于任务时间、成本和服务质量的约束，建立了任务分解规则和资源节点的匹配规则，设计了任务调度及状态监控方案；最后构建了系统实现的体系结构和信息交换过程。基于网格原理，系统各功能被封装为网格服务，通过任务管理中心实现对服务的调用。系统已被集成到某区域网络化制造服务平台，为企业提供了与制造过程相关的网格服务。     

制造业国际化信息支持平台绩效评价体系研究

为提高信息支持平台运作的有效性和效率,在综合分析现有的制造业国际化测评体系和信息系统评价体系的基础上,建立了制造业国际化信息支持平台运行绩效评价指标体系.给出了国际化信息支持平台的多级动态模糊综合评价方法,该方法改进了模糊评价法,在构造评价矩阵时引入时间参数K和三角形隶属度分布函数,并结合层次分析法的判断矩阵法,确定指标权重W,能较好地实现对该信息支持平台的多指标动态实时评价和模糊决策.理论分析和实践证明,该评价体系可以帮助企业选择合适的信息支持平台模式,提升核心竞争力,在国际竞争中占据高端位置.