制造网格与资源共享

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》和中国国家科技攻关项目《支持网络制造的协同交互与资源共享平台与产业化研究》共同资助下，基于制造业的发展现状以及现代制造技术的总体要求，研究网格在制造技术及制造产业中的应用形态，探讨基于产品全生命周期要求的制造资源共享格式，研究制造资源在网格中动态共享的方式及其共享的安全技术，提出数字制造网格的关键技术。 制造网格是制造互联网，其目的是隐藏技术的复杂性，使用户以简单方式共享广泛异构的制造资源，解决制造资源不平衡问题。制造资源的全生命周期共享格式、制造资源的网格接口标准、制造资源在网格中的调度及安全控制，是建立制造网格的关键技术。     

车间数字化制造模式和Web服务移动控制数控系统研究

在中国国家自然科学基金项目《人机协同的车间数字化制造模式——基于移动通信的车间数字助理和掌上数据研究》资助下， 以制造车间为研究对象，开展人机协同的车间数字化制造模式及其关键技术研究，对其成果进行学术总结。 提出车间数字化制造(Digital Shop Manufacturing，DSM)概念。DSM以制造科学技术为基础，应用数字技术对车间制造中所涉及的所有对象和活动给予表示、进行处理和控制，具有信息化、网络化、智能化、自动化等特点。提出数字化车间系统(Digital Shop System，DSS)概念，将DSS分为车间数字化管理软件系统(Shop Digital Management Software System，SDMSS)和车间控制系统(Shop Control System，SCS)等两部分。     

嵌入式技术与数字制造

在中国国家自然科学基金重点项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》资助下，将嵌入式技术与数字制造相结合，探讨嵌入式技术在数字制造装备中的应用问题。 指出嵌入式控制技术与系统是未来数字制造发展的核心与关键。以实现数字装备智能化与自动化，以及数字企业智能化与自动化为目标，阐述嵌入式技术在数字制造装备控制方面的应用，嵌入式系统在机电装备故障诊断方面的应用，嵌入式系统在机电装备的远程通信和状态监测方面应用，嵌入式系统在机电装备的智能化方面的应用，以嵌入式系统代替传统机电装备的部分功能单元。     

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     

现代制造系统的研究现状及发展趋势

现代制造系统由先进制造技术和先进管理技术组成。自20世纪90年代以来,涌现出智能制造、绿色制造、计算机集成制造、全面质量管理、大规模定制和全生命周期工程等先进制造系统模式,以及企业资源规划、产品生命周期管理、供应链管理和客户关系管理等先进管理技术。其中,以信息技术为基础,数字化为手段的新兴制造系统的研究已成为研究热点。展望未来,制造系统将向着集成化、网络化、智能化和绿色化方向发展,制造系统的研究将面临更多的机遇与挑战。     

虚拟企业质量管理系统体系结构研究

虚拟企业是一种以产品为核心、以制造资源全局优化为宗旨、以信息技术为支持的新型制造模式。面对以顾客需求驱动的全球市场,虚拟企业获得成功的基点是建立以核心企业为龙头的多成员企业间协作与协同机制,有效实施面向产品全生命周期的、多企业协同机制下的质量管理。本文通过对虚拟企业管理系统体系结构的探讨,提出了一种以产品全生命周期质量管理为目标,充分体现现代质量管理理念的多维视图的集成体系结构,作为构建虚拟企业质量管理系统的一种参考。     

分布式自治制造系统协调机制的理论和实验研究

在中国国家自然科学基金重点项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》和中国国家自然科学基金项目《基于行为的敏捷化自治制造系统协调与控制理论与方法》资助下，基于分布式人工智能和习性学的研究成果，研究分布式自治制造系统中的协调问题，为分布式自治制造系统开发设计显式协调机制和隐式协调机制。对上述研究结果进行学术报告。 由于分布式自治制造系统采用分散控制体系结构，就必须配置适当的协调机制，以管理制造系统的依赖关系，使各项制造活动达到协调一致，满足制造系统的各种约束条件并优化制造系统性能。     

动态企业环境下的质量信息系统研究

建立先进的质量信息系统是有效实现企业质量管理的重要基础，质量信息系统的建立与运行同企业环境密切相关。在现代制造模式下，企业环境往往表现为处于持续变化过程中的动态系统。本文结合系统开发与实践，分析了质量信息系统对动态企业环境的适应性，提出了一个面向动态企业环境的质量信息系统框架模型，并以此为基础就动态企业环境中质量信息系统的实现，从系统平台、模型框架、数据结构等方面进行了深入的分析。     

网络化可重构制造资源优化配置技术研究

在中国国家863高技术发展计划重大专项《基于制造资源优化配置的制造过程管理系统》之子课题《可重构制造资源优化配置平台》，中国航空科学基金项目《以工艺流程为核心的异地协同制造资源优化配置及其实现技术研究》资助下，面向网络化、智能化、敏捷化的数字制造模式，综合运用面向对象技术、分布式数据库技术、集成技术，以及多目标优化理论，开展网络化可重构制造资源优化配置关键技术研究，重点是建构网络化协同制造任务信息模型，网络化制造资源信息模型，动态可重构的制造资源优化配置方案，开发网络化可重构制造资源优化配置平台。     

基于产品质量基因的质量控制理论研究与应用

针对制造企业产品零部件生产过程中质量信息复杂、质量控制难度大的问题,提出了基于质量基因的质量控制理论方法。该理论以构建制造企业产品质量基因控制模型为基础,综合运用了质量基因、质量管理理论和技术。介绍了基于质量基因控制理论下的质量基因提取、质量基因存储与转换、质量基因过程监控及质量基因质量诊断等关键技术,为实现产品零部件制造的高精度和数字化加工提供了途径。     

基于MES的面向装配车间的质量管理系统分析

阐述了质量管理系统的发展趋势,并针对车间工艺过程构建了质量管理系统的功能模块,着重分析了预防性的质量控制的技术.最后结合企业车间管理实际情况给出了质量数字化管理的实例.研究预防性的质量控制技术对于降低企业生产成本,提高产品质量具有深远的意义.     

CONTINUOUS IMPROVEMENT THROUGH INTEGRATION OF QUALITY TOOLS

The relationship between major quality tools such as quality function development (QFD), failure mode and effects analysis (FMEA), design of experiments (DOE) and statistical process control (SPC) is analyzed through an extensive review of the literature and the concurrent quality engineering philosophy, and a basic structure for the integration of quality tools is presented. An integrated quality management system (IQMS) is developed using C++ Builder, running in the Windows 2000 Server environment with the basic internet connections, and SQL Server 2000 as the platform for developing the database. An illustrative example applying IQMS to the continuous quality improvement for a crane equipment manufacturing is reported. The result shows that the application of IQMS can optimize the process of design and manufacturing, shorten the cycle time of product, reduce the cost, and realize quality improvement continuously. The proposed integrated framework with IQMS is believed to be applicable to continuous quality improvement in many manufacturing companies.     

关于制造业质量管理信息化与经济效益的探究

在知识经济条件下,信息技术突飞猛进的发展给经济的发展带来巨大的推动力。然而质量经营需以数字化及过程化管理为基础,这对制造业的传统管理模式带来了挑战,质量是企业的生存之本,质量管理信息化是企业质量管理现代化的必然选择。试从质量信息化角度出发,结合当代制造业在质量管理方面存在的主要问题与挑战,对如何通过信息化手段提升质量管理与经济效益进行论述。     

网络化制造环境下多工序生产质量信息管理建模研究

质量管理是企业的生命线。如何控制多工序生产模式下产品的质量是网络化制造环境下企业质量管理的重点和难点之一。阐述了质量信息管理系统的发展过程，分析了多工序生产质量信息的特点，构建了多工序生产质量信息流的框架，建立了某大型半导体封装企业多工序生产质量信息管理模型，并在实践中得以验证。     

面向现代制造企业的集成质量系统模型

结合在制造企业计算机辅助质量系统研究与开发中的实践,对现代制造企业环境下质量系统的集成模式、体系结构和框架模型进行了探讨,首次提出了面向制造企业的计算机集成质量系统的立体模型－“质量锥”,提出面向企业的集成质量系统模型应当是一个能够实现纵向层次集成和横向功能集成的立体集成模型,以真正全面实现企业范围内质量系统的信息集成、功能集成、过程集成。     

Development and implementation of an integrated quality information system—a China experience

As quality is one of the essential factors for manufacturing success in the global market, the Quality Engineering Laboratory (QEL) of BeiHang University (BUAA) has been focusing on the research of methodologies for integrated quality information processes to support quality management for more than 10 years. An integrated quality information system—QQ-Enterprise has been developed for Chinese manufacturing industries. A three-dimensional quality information integration model and a flexible architecture are proposed in this paper. The development of the QQ-Enterprise, which is a general-purpose IQIS developing toolkit designed specially for the Chinese manufacturing environment, and an implementation template are also presented.     

Intranet/Extranet/Internet-Based Quality Information Management System in Expanded Enterprises

Because of e-commerce and the global economy, industries are challenged by world markets and modern enterprise morphologies, such as agile supply chains, expanded companies and virtual enterprises. Enterprises are thinking more and more about the market, customers and suppliers. Product quality is judged by the global market and the customers in the world village, and not only by the domestic market and customers. Enterprise quality assurance systems not only cover internal functional departments in an enterprise, but are expanding to external parties, such as customers, partners and suppliers, so, an expanded enterprise’s core competencies or leadership capabilities in quality assurance have to be strengthened by the complementary capabilities of partners. The traditional quality assurance technologies have to be innovated. It is reasonable that "customer focus" and "mutually beneficialsupplier relationships" blend into the core concepts of a quality management philosophy. As tools used by enterprises to support quality management, quality information management systems (QIMS) have to capture quality information from both internal and external parties, and to facilitate the communication environment, in order to share quality information among enterprises, customers and suppliers. Because of this, it is impossible for a traditional quality information management system based on the Intranet to meet these needs. In this paper, a model of the expanded enterprise is extended. A concept model and a functional model of the quality information management system based on Internet/Extranet/Intranet (IEI-QIS) are proposed. The system is able to integrate quality information from the enterprise, product customers and suppliers, and serves as a powerful tool to benefit the quality management of modern enterprises. A browser/server-based and the three-layer system architecture of IEI-QIS are also investigated. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Tang Xiaoqing, School of Mechanical Engineering and Automation, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083, PR China. E-mail: tanghuan@public.fhnet.cn.net     

基于MES系统的离散制造业质量信息管理研究

为解决离散制造业制造过程传统质量信息管理混乱、质量活动执行效率低等问题,并为满足企业对产品质量信息的可追溯性需求,对离散制造业生产过程中的质量信息进行了研究,并基于车间制造执行系统MES,重点分析了产品的质量控制与质量追溯,构建了基于MES的质量信息管理系统的框架。通过系统在线掌握产品质量信息,发现问题、处理问题,并能够有效追溯产品质量信息,对提高产品质量有重要作用。     

基于SPC的EPR质量管理系统的研究与实现

SPC(统计过程控制)是进行质量分析、质量控制和质量改进的科学方法,是现代质量管理系统的重要组成部分.在对现代质量管理系统进行研究的基础上,将SPC技术应用到质量管理系统中,利用.net平台和SQLServer 2005数据库,开发了基于SPC的ERP质量管理系统,并在实际中得到应用.     

Performance management of 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). Essential to this distributed total manufacturing system is the integrated communications network over which the information leading to process interactions and plant management and control is exchanged. Such a network must be capable of handling heterogeneous traffic resulting from intermachine communications at the factory floor, CAD drawings, design specifications, and administrative information. 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 a conceptual design, development, and implementation of a network performance management scheme for CIM applications including flexible manufacturing. The performance management algorithm is formulated using the concepts of: (1) Perturbation analysis of discrete event dynamic systems; (2) stochastic approximation; and (3) learning automata. The proposed concept for performance management can also serve as a general framework to assist design, operation, and management of flexible manufacturing systems.The performance management procedure has been tested via emulation on a network test bed that is based on the manufacturing automation protocol (MAP) which has been widely used for CIM networking. 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.This work was supported in part by National Science Foundation under Research Grant No. DDM-90-15173.