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《东北大学》 2008年
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基于网络的FML制造执行系统的研究

郭洪山  
【摘要】:上个世纪出现的以计算机为载体的互联网,悄悄地进入并且融入我们的生活。现代社会的发展,对于互联网已经达到前所未有的依赖程度。利用网络覆盖面广且方便地实现数据传输的优势,网络制造几乎是在无限地延伸了企业的业务和运作空间。如何能让实施网络化制造的企业提高设备与资源共享,实现对远程设备的监控和故障诊断、实现数据网络与控制网络的集成,是摆在每一个实施网络化制造的现代企业面前的一个急需解决的问题。制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES)很好的解决了现场设备资源共享、设备的监控和故障诊断等。但是面向网络的MES并没有得到充分的研究,MES现在只是作为ERP、MRPⅡ等上层管理软件采集现场数据的一个桥梁,这将极大地限制MES本身的作用。在这种背景下,本文展开对网络化制造(Network Manufacturing Execution System N-MES)执行系统的研究,并在学校先进制造所柔性线上进行了验证。 论文首先提出了MES的定义,由于制造执行系统(MES)概念的提出只有20年左右的时间,它至今没有形成统一的定义。本文给出了比较权威的MESA (Manufacturing Execution System Association, MESA)的定义,在其定义中并未提出网络化MES (N-MES)统的制造执行系统的结构后,本文从软件结构上划分了基于B/S(浏览器/服务器)结构的MES和基于C/S(客户端/服务器)结构的MES,并分析了各自的优缺点,网络MES可以通过这两种结构实现。 论文研究了实验对象制造所柔性线和其MES系统状况;同时在网络化MES的网络结构上提出了一种“多层次的MES网络”和一种“在一同层次多功能的MES网络”。最后提出了一种两种结构复合的网络结构,分析得出它具有更高的优越性;然后针对柔性线MES,提出了在Windows系统下,网络化MES利用SOCKET套接字实现网络通讯。并用VC++语言分析了通讯过程;最后,分析了无线通讯网络的架构和实现方法,为AGV实现无线控制提供了依据。 本课题根据所提出的网络化MES实现思想,利用VC++编程得到了柔性线网络化MES服务器端和MES客户端,并对其实现思路做了介绍;另外,单独分析了AGV小车无线通讯的实现;最后在先进制造所柔性线实验室通过计算机网络实现了服务器端和客户端MES的通讯,实现了异地操作柔性线和生产状态监控。 论文研究了立体仓库的组成,并着重研究了堆垛机的结构及其工作原理。通过不同的方法分析了立体仓库库位号和货架堆垛机速度,堆垛机运行方式之间的关系;创新性的利用了动态规划的策略来研究堆垛机路径优化; 最后,在柔性线立体仓库上实现了本论文的优化理论。主要有三个方面:采用"GT Commander"软件,实现了立体仓库堆垛机两轴联动;改动MES中库位分布状态,以验证论文提出的库位号优化策略。最后实现了动态规划的编程思路,优化了堆垛机的路径。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TH166

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