浅谈构建工厂级MES系统四大框架

通过MES系统(生产过程执行系统),可为企业提供包括制造数据管理、计划派工管理、生产调度管理、质量管理、设备管理、看板管理、生产过程控制、底层数据采集分析、上层数据集成分解等管理模块,为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。     

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     

层次化虚拟企业及其供应链管理

从中小企业实现全球化制造的角度提出了层次化虚拟企业的概念，并研究了层次化虚拟企业的供应链结构类型。研究表明，与层次化虚拟企业相关的供应链有内部、外部、混合三类，分别具有不同的管理特性和结构模式。将三类供应链集成形成全面供应链，通过适当运用模块化和延迟生产技术将有效地提高整个层次化虚拟企业体系的敏捷性。     

基于多Agent的虚拟企业调度研究与实现

针对虚拟企业制造环境的不确定性、动态性和复杂性，运用多Agent技术实现生产调度系统的反应性和智能性．构建了虚拟企业生产调度系统体系结构；通过Agent能力匹配来实现任务分解；采用基于合同网的协商和多属性决策来解决虚拟企业调度问题中的任务分配和协作，利用集成的优化算法来自动处理调度优化问题，并进行了原型系统的开发。     

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。     

基于多智能体协商的虚拟企业调度研究

针对虚拟企业制造环境的分布性、不确定性和动态性,运用多智能体技术,构建了虚拟企业生产调度系统体系结构。通过多属性效用函数进行调度过程中的协商决策,改进合同网协商协议提高协商效率来实现敏捷调度,并提出了基于多智能体协商的调度算法来实现虚拟企业任务调度。     

面向客户的随机动态生产管理模式研究

分析了在湍流的、动态不确定性生产环境下的生产特点,提出了面向客户的随机动态生产管理的管理模式,并从结构、运行方式和生产计划、生产过程跟踪及调度等方面进行了初步的研究与探讨,建立了生产过程控制结构模型。在此基础上研究了通过生产过程控制结构模型,实现动态生产环境信息与生产计划制定和生产过程控制／调度的集成机制,为企业在先进制造模式下的运作提供了新的技术方法。     

基于GSK数控系统及工业机器人的智能化车间生产管理系统研究

智能化车间是将数控加工技术、自动化技术、信息技术以及现代管理技术有效集成,实现对生产线的运动控制、逻辑控制和基于车间设备网络的工艺管理和设备监控.针对机械加工制造的需求,将企业管理平台与生产线现场控制设备相连,实现数据的无缝连接与信息共享;前后贯通整条产线,实现生产线全生产过程的计划、调度和实时处理、设备状态的安全监视和维护等,从而实现整个企业信息的综合集成.     

制造网格中资源管理与调度系统的研究

为解决制造网格 (MG)中资源管理与调度问题 ,本文开发了制造网格信息服务 (MGIS)和制造网格资源调度器 (MGRS) ,建立了制造网格资源管理与调度系统。其中 ,MGIS通过集成Globus提供的检测查询服务 (MDS)和各种制造资源封装模板实现了资源的远程封装、注册、发现和监控管理 ,而MGRS实现了全局工艺规划 (GPP)分析、资源发现、资源选择、资源匹配以及容错处理等基于TQCS(时间、质量、成本、服务 )的资源调度功能。最后 ,本文通过建立应用原型说明了该系统的实际应用过程。     

绿色虚拟企业及其关键技术研究

绿色虚拟企业是为适应市场的快速变化和人类社会对可持续性发展的需要而提出的现代制造模式。本文在分析虚拟企业和绿色制造特点的基础上,提出了绿色虚拟企业概念,从绿色虚拟企业的目标、生命周期、运行环境和专题技术等方面,建立了绿色虚拟企业的体系结构,并对绿色虚拟企业合作伙伴的绿色评价及优化选择、绿色管理与控制、重构或解散后废旧产品的绿色处理等关键技术进行了深入研究。     

基于网格原理的跨企业协同制造平台

为了支持企业间的制造协同,参考网格的运行机制,提出了基于网格的跨企业协同制造平台。该平台包括制造资源管理系统、制造任务建模系统和制造任务管理系统等3个相关的系统和面向网格的协同工具。采用Agent及领域知识模型支持平台的资源管理、任务建模、资源调度、任务分配及制造过程管理等。分散的制造企业可以通过Internet,利用协同制造平台建立全球制造网络,实现对市场的快速和敏捷响应。     

基于统计建模的设备预防维护周期预测

设备堆修管理在企业生产经营活动中占有十分重要的地住，对企业设备长时阔稳定运行起着决定性作用。在实施设备堆修管理时，对一些重要堆修参数如设备事后堆修时间分布、预防堆修周期进行科学、合理的预测直接关系到设备管理效果，对保证设备的性能，节约企业的资源等都起着重要的作用。本文提出了基于统计的设备预防护周期整体常数均值预测模型，并将预测结果应用到企业日常生产中。     

中心卫星组织结构与虚拟企业

企业群体组成虚拟公司是未来企业合作的一种重要模式,它可以有效地改善制造系统的敏捷性,提高企业的群体竞争力。中心卫星结构是一种当前中小企业比较成功的合作方式。本文研究了中心卫星结构的特点、与虚拟企业的相似性和差距,以及这种结构向虚拟企业发展的必要性,并讨论了由中心卫星结构过渡到虚拟企业需要解决的一些问题。     

虚拟仿真智慧船厂的建设与研究

为对接船舶与海洋工程装备制造业转型发展,必须针对新的船舶建造过程中技术工艺、人员培训、生产管理的难推广、难落实、难改革问题,通过在船舶与海洋工程装备类企业中运用基于虚拟仿真技术的智慧船厂,开展新装备、新技术的人员培训,实现智能化生产管理,提高建造工艺效率,推动造船企业高质量发展。     

基于延迟生产的虚拟企业作业过程研究

依据星卫型虚拟企业的结构特点，提出了控制点延迟和控制对象延迟的生产作业控制策略，以减少控制结构的层次和直接受控的卫星企业数量，从而降低作业过程的复杂性和管理成本。仿真研究和实例分析表明，延迟生产技术的应用对于提高星卫型虚拟企业生产过程的敏捷性和降低作业成本具有良好的作用。     

一种离散型制造企业的车间管理系统设计方法

离散型小微制造企业在排产过程中信息化基础不够,工艺数据、计划呈报等仍通过纸质单据或excel记录反馈,排产随意性强,处理问题被动.文中针对这些管理痛点,提出了面向离散型小微制造企业的车间管理系统设计方法.利用ETL数据调度工具及调度模块实现多源数据采集和数据贯穿,结合关系型数据建模方法建立订单模型、工艺模型、班组模型和...     

基于Petri网的敏捷化生产调度建模方法

针对企业生产调度敏捷化程度不高、影响整个生产系统产能和效益最大化的问题,结合Petri网技术、面向对象方法和敏捷制造思想,提出了基于Petri网的敏捷化生产调度建模方法,开发了敏捷化生产调度建模的调度流程,研究得出了扩展的产能计算函数,建立了以产能瓶颈站点为调度核心,并向其他次产能瓶颈站点发散的敏捷化生产调度模型,直观、形象地反映了企业生产实时调度情况。通过实证研究,构建了产能函数,实现了对整个生产系统的全面调度,提升了瓶颈站点的产能,缩短了产品生产周期,提高了整个制造系统的效益。     

中小企业客户化产品制造敏捷性研究

在分析市场需求和中小制造企业现状的基础上，以客户化产品制造的敏捷性为目标，依据制造技术和制造模式的适用性原则，提出基于延迟生产理论的中小企业客户化敏捷制造实施模式；以虚拟企业思想和技术适用性原则为指导，提出基于企业合作的客户化产品敏捷制造策略；依据中小企业现有的信息技术环境及其在制造系统中的作用，提出了基于信息敏捷性的敏捷制造模式。     

机械制造加工设备的安全管理与维修探讨

我国经济发展已经进入机械化时代,生产活动基本都依靠大量的机械设备来完成,特别制造加工业对于机械设备的依赖程度十分严重。针对机械制造加工设备的安全管理与维修工作是生产企业经过过程中的重要内容,总结了当前生产企业在机械设备安全管理工作中存在的不足与弊端,提出了推进企业机械设备的安全管理水平提高的措施。     

<Emphasis Type="Bold">A Multi-Agent-Based Agile Scheduling Model for a Virtual Manufacturing Environment</Emphasis>

In order to develop a multi-agent-based scheduling system for a virtual manufacturing environment, it is necessary to build various functional agents for all the resources and an agent manager to improve the scheduling agility. In this paper, a hybrid hierarchical model for agile job scheduling in a virtual workshop environment is proposed. The operations of the virtual manufacturing units, the negotiation processes and protocols among the agents are described in detail. Furthermore, forward and backward searching methods supported by the negotiation protocol are proposed for task assignment.