合弄式可重构车间管理与控制系统研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
激烈的市场竞争和用户需求的多样化使多品种、变批量生产已成为企业生产主流,企业面临着越来越多的内外环境变化。车间作为企业产品的物化中心,其自动化的管理与控制系统的适应性和通用性一直面临着这种多变的内外环境的挑战。因此,作为企业信息化和现代集成制造系统的重要组成部分的自动化车间管理与控制系统的通用性和适应性问题倍受人们关注。
     影响自动化车间管理与控制系统的通用性和适应性的因素有许多,本论文从系统的体系结构和相关的实现技术入手,采用合弄结构理论、可重构理论和基于组件的软件开发方法对自动化车间管理与控制系统的通用性和适应性问题进行了探讨。
     本论文详细论述了车间管理与控制系统的研究状况和发展趋势,分析了合弄制造系统与制造执行系统的功能。在结构理论方面,提出了适合车间的合弄结构模型,建立了车间的合弄体系结构。在实现技术方面,提出了合弄结构车间管理与控制系统的主要功能结构,具体探讨了车间虚拟组织重构的合弄系统管理模块的结构以及基于组件的开发方法的软件重构实现技术。作为系统应用,本文通过实例说明了所开发的原型系统的运行方法,验证了本系统通过两方面重构对车间各种变化的适应能力。
With the competitions in global market and the diversification of user requirements,the vendors have to produce a large variety of products in variational batch sizes. Hence,the vendors are increasingly exposed to changes and disturbances. The shop floor is the most important part of a manufactory. Therefore,to develop a universal and adaptive shop floor management and control system that can adapt to changes and disturbances is necessary.
    There are many factors that can influence the universality and adaptability of the shop floor management and control system. This paper primarily does research on the shop floor's architecture and the implementation technology. We use the holonic theory and component based software development (CBSD) method to introduce the reconfigurability into the system,thereby attaining a universal and adaptive shop floor management and control system.
    In this paper,the actual status and trend of the research on shop floor management and control system,as well as the functions of Holonic Manufacturing System and Manufacturing Execution System is discussed. In the aspect of architecture,a new holarchy that suit shop floor is presented and virtual shop floor architecture is built according to this holarchy. In the aspect of implementation technology,the functions of the shop floor management and control system is described. The structure of the holonic system management module that achieves the reconfiguration of shop floor organization is discussed in detail. This paper also explains how to use the CBSD method in the course of system development. To show the system's adaptive ability to the changes and disturbances by reconfiguration,an example is given.
引文
1.王宁生等编著,计算机集成与柔性制造,航空工业出版社,1995;
    2.张曙、屈贤明,分散网络化生产系统的体系结构[J],工厂建设与设计,1997.6,37-40;
    3.张华、王志新、金寿松、方键、白国振,基于分散网络化生产系统的车间生产管理模式及系统设计研究[J],上海理工大学学报,第20卷第2期,1998,163-171;
    4.李宏、张秋菊,基于敏捷制造思想的自动化车间生产组织管理方式[J],组合机床与自动化加工技术,1997年第2期,28-31;
    5. Roy D、Anciaux D, Shop-floor control: a multi-agents approach[J], International Journal of Computer Integrated Manufacturing, Nov.-Dec. 2001, 535-544;
    6. Berry N. M、Kumara S. R. T., Evaluating the design and development of Reagere[J], Integrated Computer-Aided Engineering, vol.8 no.1 2001, 31-43;
    7.韦文斌、杨建军、曾波、王巍巍,基于多代理的分布式车间控制系统的研究[J],机械设计与制造工程,第30卷第1期,2001.1,28-33;
    8.张洁、刘世平、李培根,基于多Agent的车间重构模型[J],中国机械工程,第11卷第4期,2000.4,432-434;
    9.王成恩、郎一民,动态系统结构与分形公司[J],计算机集成制造系统,No.1,Feb 1999,47-50;
    10.王成恩,分形公司概念及理论[J],信息与控制,1998.8,249-254;
    11. Sihn Wilfried、Lickefett M.、Pirron Joerg, Simulation-based planning and control of production fractals[J], IEEE Conference on Control Applications - Proceedings v 2 1999. p 1632-1635;
    12.王成恩、程凯,基于自治及合作的整子制造系统[J],信息与控制,1999年第28卷第3期,190-196;
    13. Zhou yanfei, Fan cheng, Ji penghua, Leng sheng, a Holonic Framework of Reconfigurable Shop Floor Control System in Automated Manufacturing Systems[J], Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau, 1999.1, 59-67;
    14. Jo Wyns、Hendrik Van Brussel、Pal Valckenaers、Luc Bongaerts, Workstation Architecture in Holonic Manufacturing Systems[J], Presented at 28th CIRP International Seminar on Manufacturing Systems, May 15-17, 1996, Johannesburg, South Africa;
    15.张新梅、龚光容、欧阳普仁、丁武学,全能制造系统及其任务调度[J],高技术通讯,2000.2,103-106;
    16. Lin, J. T./Ming Piao Tsai, Designing a holon-based, manufacturing control system for automated storage and retrieval systems (AS/RSs) [J], Journal of Applied Systems Studies. vol.2, no.1, March 2001, 127-151;
    17. Cheung H. M. E.、Yeung W. H. R.、Ng H. C. A.、Fung, S. T. R., HSCF: a holonic shop floor control framework for flexible manufacturing system[J], International Journal of Computer Integrated Manufacturing, March-April 2000, 121-138;
    18.周华、杨建军、邓家裘,基于全能体的MES构建[J],制造业自动化,2001.2,13-16;
    19.袁金和、宋雨、王翠如,基于组件的软件设计及其在电力系统中的应用[J],电
    
    力情报,2001.1,12-15;
    20.Dale Rogerson著,杨秀章、江英译,COM技术内幕(微软组件对象模型)[M],清华大学出版社,2000.5;
    21.宋豫川、阎春平、刘飞,基于COM/DCOM和消息驱动的企业可重构信息系统[J],重庆大学学报,2001.5,15-18;
    22. Schoop R.、Neubert R.、Suessmann B, Flexible manufacturing control with PLC, CNC and software agents[C], Proceedings 5th International Symposium on Autonomous Decentralized Systems, March 2001, 365-371;
    23.周炳海、童劲松、蔡建国,基于CORBA面向对象的FMS控制系统模型[J],组合机床与自动化加工技术,1999.9,39-44;
    24.高国军、段永强、张申生,基于CORBA和多代理技术的可重构企业信息系统[J],计算机集成制造系统,第6卷第3期,2000.6,25-29;
    25. Lian Yu、Ario Ohsato、Terujyu Kawadami、Takashi Sekiguchi, CORBA-based Design and Development of Distributed Scheduling System: An Application to Flexible Flow Shop Scheduling Systems[J], IEEE, 1999, 522-527;
    26.蔡幼波、陈定方,基于EJB/CORBA的网络应用软件体系结构的研究[J],武汉理工大学学报交通科学与工程版,2001.3,41-44;
    27.CIMS应用集成平台的概念、功能和基本特性,www.cimsnet.com;
    28.王成恩、尹朝万、罗焕佐、张士廉、许石哲,可重构制造系统[M],东北大学出版社,2000.12;
    29. M. G. MEHRABI、A. G. ULSOY、Y. KOREN, Reconfigurable Manufacturing System: Key to Future Manufacturing[J], Journal of Intelligent Manufacturing, 2000.11;
    30.唐寅、易红,可重构生产系统[J],制造业自动化,2000.5,4-6;
    31.刘飞、张晓东、杨丹编著,制造系统工程,国防工业出版社,2000;
    32.郝觐恒主编,车间管理[M],机械工业出版社,1996;
    33.范鹏飞主编,现代车间管理[M],电子工业出版社,1991;
    34.安学锋主编,现代工业企业管理学,经济管理出版社,2002
    35.鲍震宁、范玉顺,企业组织模型结构和建模方法研究,计算机工程与应用,2001.23,67-70;
    36.贵忠东、刘振凯,Holonic制造系统:基本概念与参考结构[J],机械科学与技术,第19卷,第6期,2000.11,1022-1024;
    37.张曙,全能制造系统[J],中国机械工程,1996年第7卷第2期,47-48;
    38.巫家敏、张卫山、严新民,融合MAS的合弄制造——一种先进制造模式的探讨,第19卷 第2期,2003.2,339-341;
    39.孙宇、陈杰、蒋晓春、李东波,略论制造执行系统研究[J],高技术通讯,1999.10,60-62;
    40.张书亭、杨建军、邹学礼,面向敏捷制造车间的制造执行系统研究.新技术新工艺,2000.12,2-4;
    41.于海斌、朱云龙,可集成的制造执行系统[J],计算机集成制造系统 CIMS,2000.12,1-6;
    42.欧阳星明、张华哲,大型网络MIS系统中基于角色的权限管理[J],计算机工程
    
    与应用[J],2000.4,138-140;
    43.施景超、孙维祥、许满武,基于角色的存取控制及其实现[J],计算机应用研究,2000.6,13-15;
    44.洪帆、何绪斌、徐智勇,基于角色的访问控制[J],小型微型计算机系统,第21卷第2期,2000.2,198-200;
    45.李孟珂、余祥宣,基于角色的访问控制技术及应用[J],计算机应用研究,2000.4,44-47;
    46.李伟琴、杨亚平,基于角色的访问控制系统[J],电子工程师,2000.2,16-21;
    47.杨亚平、李伟琴、刘怀宇,基于角色的细粒度访问控制系统的研究与实现[J],北京航空航天大学学报,第27卷第2期,2001.4,178-180;
    48.杨芙清、梅宏、李克勤,软件复用与软件构件技术[J],电子学报,1999.2,Vol.27 No.2,68-75;
    49.王少锋、何志均、王克宏,软件重用技术研究[J],计算机工程与设计,2000.10,Vol.21 No.5,10-15;
    50.曹江辉,面向敏捷制造的制造执行系统关键技术研究,南京航空航天大学博士论文,2002;
    51.李志军、李飞、肖勇波编著,Sysbase组件事务服务器Jaguar技术[M],电子工业出版社,2000.2;
    52.郑人杰主编,软件工程[M],清华大学出版社,1999.8;
    53.王容等编著,PowerBuilder7.0应用开发技术详解[M],电子工业出版社,2000.3;
    54.王林博、周燕飞、张万礼、袁普及,车间管理与控制系统[J],机电一体化,第8卷 第6期,2002.11,27-33;
    55.王林博、周燕飞、张万礼、袁普及,浅述车间管理与控制系统[J],2002年南京市青年学术会议;
    56.国家教委社会科学研究与艺术教育司,自然辩证法概论[M],高等教育出版社,1991;
    57. Chan F. T. S.、Jie Zhang、Lau H. C. W.、Ning A., Information integration platform for CIMS[C], Proceedings of IEEE Conference on Management of Innovation and Technology, 12-15 Nov. 2000, 743-7 vol.2。