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《合肥工业大学》 2005年
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网络化制造环境下以人为中心的制造执行系统关键技术研究

王纯贤  
【摘要】:制造执行系统是面向制造过程的新型车间生产管理与控制信息系统,强调了以时间为关键的现代制造思想,填补了计划管理层与控制层之间的信息断层,是实现企业全面信息集成的关键,也是实施敏捷制造的重要基础。目前,对制造执行系统的研究和开发更多关注的是生产管理与控制的自动化和制造过程的自动化,阻碍了在生产过程复杂、人员密集、自动化程度低的离散制造业中的应用。针对这一问题,本文在分析和总结制造执行系统的功能、特点、发展历程、研究现状和制造系统发展趋势的基础上,结合“以人为中心的生产”的思想和国家自然科学基金资助项目“人机协同的车间数字化制造模式研究”的立项方案,提出了以人为中心的制造执行系统(HcMES)的概念,研究了关键技术,对适合我国国情的制造执行系统技术进行了有益的探讨。 论文分析了网络化制造环境下,离散制造业车间生产管理与控制系统的需求和面临的挑战,阐述了HcMES的思想、内涵和功能,给出了定义,建立了功能模型。针对敏捷制造对生产控制结构的可重构、可重用和可伸缩要求,在详细分析和总结车间控制结构和制造资源组织形式的基础上,提出了面向订单的虚拟制造单元和由车间层、虚拟单元层、资源层组成的三层混合控制结构。 论文探讨了基于多Agent的HcMES软件开发技术,给出了Agent的通用结构、HcMES的多Agent功能模型和混合控制结构的多Agent层次结构,描述了主要Agent的功能、交互行为和行为内容;针对设备单一Agent建模所带来的网络通信量过大、响应速度慢的问题,在功能分解的基础上,提出由设备任务Agent和设备监控Agent组成的设备双代理机制;为了缩小Agent的交互范围,提高响应速度,提出基于可用资源集的虚拟单元组织结构;在综合分析Agent之间各种通信方式优缺点的基础上,对HcMES的不同层次设计了不同的通信策略;根据HcMES中多Agent的应用要求和KQML语言与XML技术的特点,给出了由KQML保留述行语和车间制造扩展述行语组成的外部语言、基于XML的车间制造标记语言的内部语言和基于XML文档类型/模式的本体组成的通信消息格式和通信模型。探讨了HcMES中Agent的组织管理机制和软件体系结构,给出了层次化软件结构模型。 论文对HcMES生产调度问题进行了形式化描述,在分析人机协同调度的思想和方式、JIT生产方式下人工调度的一般过程、HcMES调度问题的多目标优化特征的基础上,给出了基于虚拟单元的任务级、基于设备任务Agent招投标的设备级和基于遗传算法的车间级的三级人机协同优化调度结构;提出了以柔性工艺
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH166

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曹江辉;面向敏捷制造的制造执行系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 高锷;基于多Agent的车间制造系统控制结构及控制技术研究[D];合肥工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 费一正;面向离散制造的协同制造执行系统及其关键技术研究[D];南京理工大学;2012年
2 黄小锋;基于XML Web Services的数控系统移动控制和机械加工切削用量数据库研究[D];合肥工业大学;2007年
3 张国权;车间级控制网络体系结构和信息集成的研究和应用[D];合肥工业大学;2007年
4 余斌;制造执行系统中基于Web和无线通信的车间任务发布与管理技术研究[D];合肥工业大学;2007年
5 李志鹏;基于PDM的网络DNC系统的研究与开发[D];合肥工业大学;2008年
6 李祥;制造执行系统中基于B/S结构的车间数据采集与发布技术研究[D];合肥工业大学;2010年
7 李智;面向离散制造过程的数据采集与处理系统研究与设计[D];南京理工大学;2013年
8 汤博文;高压开关中型壳体焊接生产线监测管理系统的研究与开发[D];长安大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段晓峰,赵六奇,朱耀祥,叶波;基于精益生产的制造单元重组设计[J];工业工程;1998年04期
2 夏敬华,陆宝春,陈杰,张世琪;面向敏捷制造的AMCS研究[J];高技术通讯;1999年10期
3 陈杰,孙宇,张世琪;面向过程的制造执行系统的研究[J];高技术通讯;1999年12期
4 吴晓丹,王云峰,朱昭贤,李杰;单元制造系统理论与方法研究综述[J];河北工业大学学报;1999年03期
5 陈文起,冯子亮;802.11b和蓝牙共存技术的研究[J];信息技术;2004年07期
6 胡春,李平;连续工业生产与离散工业生产MES的比较[J];化工自动化及仪表;2003年05期
7 李茂军,童调生,罗隆福;单亲遗传算法及其应用研究[J];湖南大学学报(自然科学版);1998年06期
8 王枞,成可,涂序彦;基于智能信息推拉技术的客户关系管理系统[J];计算机工程与应用;2001年20期
9 邓志鸿,唐世渭,杨冬青,张铭;基于XML的本体表示和检索技术的研究[J];计算机工程与应用;2002年03期
10 王艳红,尹朝万,张宇;基于多代理和规则调度的敏捷调度系统研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曹江辉;面向敏捷制造的制造执行系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 高锷;基于多Agent的车间制造系统控制结构及控制技术研究[D];合肥工业大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨震,唐益军,陈杰;基于Magic平台的ERP系统开发及应用[J];四川有色金属;2005年02期
2 唐笑林;戴洁;朱强;;基于RSA密钥算法的自主招生系统设计与研究[J];合肥师范学院学报;2011年03期
3 黄梅荪,程慧霞,吴必文;基于UML统一软件开发过程的研究和实践[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
4 王立涛,何慧娟,龚建成;应对21世纪制造业进程的我校机械学科发展策略[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
5 王忠群,谢晓东;基于本体的异构软件集成技术的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年03期
6 陆明洲;何菊;徐大华;;统一建模语言在农机管理信息系统中的应用[J];安徽农业科学;2006年14期
7 姜凌;潘锦云;;电子商务平台:企业集群升级的实现途径[J];安庆师范学院学报(社会科学版);2009年10期
8 孙瑛;冯永军;;离散型制造业企业信息化技术规划和应用策略[J];辽宁科技大学学报;2009年01期
9 王莉,赵雅明;敏捷制造与计算机网络技术[J];鞍山师范学院学报;2000年03期
10 朱晶,方皓;动态联盟——敏捷制造企业的一种组织形式[J];鞍山师范学院学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李震;柯旭贵;;网络环境下的模具设计与制造体系结构研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 冯奇斌;吕国强;;面向敏捷制造的分布式测量系统[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 连岳;;制造执行系统应用探讨[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
4 安钊;雷育生;郭红芬;;基于认知特性的IETM界面设计[A];2007年全国第十一届企业信息化与工业工程学术会议论文集[C];2007年
5 贺勇;;单亲遗传算法的最优群体规模[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 杨舰;黄道平;李小亚;;GDCS任务调度的SPN模型研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 郝卫东;杨扬;;一类企业级信息系统的关键业务过程的网格服务封装[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 董国华;贺汉根;胡德文;;非负矩阵谱半径一个严格不等式及其概率证法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 陈红英;;基于Agent的GIS服务共享系统的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 赵丽宁;基于多AGENT的智能航运信息系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
4 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
5 陈宗建;二象对偶时间视角下权衡定律的机理及应用研究[D];华中科技大学;2010年
6 何非;装配制造系统复杂特性建模及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
7 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
8 邓建新;挤压铸造成形系统的研究[D];华南理工大学;2010年
9 孔令启;基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究[D];华南理工大学;2010年
10 李峰;网络环境下单线列车运行图编制的优化算法研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔树新;可重构动态集成测量方法研究[D];河南理工大学;2010年
2 王欢;基于网格制造的焊接车间信息集成系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
4 任晓军;一种基于多Agent的工作流引擎及其动态性研究[D];山东科技大学;2010年
5 臧凤启;制造业生产管理信息系统研究与应用[D];山东科技大学;2010年
6 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
7 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
8 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
9 华菁;以提升绩效为目标的军队科研机构现代信息管理研究[D];华东政法大学;2010年
10 李文君;气垫船模拟器教练员系统开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓亮波,查建中;XML在网络化制造产品信息集成中的应用[J];北方交通大学学报;2002年04期
2 杨正琦,刘治红;CORBA规范及其在CIMS中的应用[J];兵工自动化;2000年02期
3 何鹏举;戴冠中;;嵌入式Web网络传感器的实时数据采集方法[J];传感技术学报;2006年06期
4 王琦峰;;面向离散制造业的制造执行系统研究[J];成组技术与生产现代化;2008年01期
5 隋天中;崔虹雯;赵宏宇;;CIMS环境下车间级生产过程的信息跟踪监控系统[J];东北大学学报;2005年12期
6 张淑荣;苏兵;;C/S与B/S两种软件体系结构[J];电脑学习;2010年06期
7 易红,倪中华;适用于网络化制造模式的数控系统的研究[J];东南大学学报(自然科学版);2002年03期
8 杨浩,周娜,朱剑英,罗翔;一种分布式、可集成的制造执行系统框架的开发(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2003年01期
9 蒋承延;吴思远;;大型ORACLE数据库优化设计方案[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年12期
10 赵海,孙宝文;现场总线网络控制系统中全局通信与控制规划[J];电子技术应用;1996年05期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 黄永树;黄忠全;张颖;;现代制造企业数字化质量管理理论研究[A];重庆工程图学学会第十四届图学研讨会交流暨第二届CAD应用、CAI软件演示交流大会论文集[C];2004年
2 张亮;熊泳;张杭;;SCADA软件中的数据建模[A];第五届全国智能化电器及应用研讨会会议论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊峰;基于DNC技术的二层车间控制模式的研究和应用[D];重庆大学;2001年
2 汪惠芬;协同开发环境中CAD/CAM集成技术研究[D];南京理工大学;2002年
3 曹江辉;面向敏捷制造的制造执行系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 高锷;基于多Agent的车间制造系统控制结构及控制技术研究[D];合肥工业大学;2003年
5 张军;制造过程智能化检测监控技术与系统研究[D];南京理工大学;2003年
6 孙永军;敏捷供应链协同生产管理理论与方法研究[D];浙江大学;2003年
7 林宋;信息化制造中的信息理论与集成方法研究[D];华中科技大学;2005年
8 徐菱;现代生产物流成套设备系统管理与监控的关键技术研究[D];西南交通大学;2006年
9 蒋一波;现代分布式工业监控系统中网络测量与控制关键技术的研究与应用[D];浙江工业大学;2008年
10 赵立忠;模具协同制造执行系统中的工序调度研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘巧红;柔性制造系统实时监控系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年
2 凡杰;多现场总线数据采集与监控软件开发[D];北方工业大学;2011年
3 霍莹;基于PLC的工厂自动化生产物流控制系统研究[D];长安大学;2011年
4 费一正;面向离散制造的协同制造执行系统及其关键技术研究[D];南京理工大学;2012年
5 张琳;PLC和组态软件在高炉槽下配料控制系统中的应用研究[D];合肥工业大学;2002年
6 王书振;改进遗传算法在调度领域中的应用[D];西安电子科技大学;2003年
7 伊登峰;基于网络的CAM系统关键技术的研究[D];河海大学;2004年
8 王英明;单件小批车间作业计划与调度监控集成系统的研究与应用[D];广东工业大学;2003年
9 刘耀;基于组件技术的组态软件的研究与设计[D];中南大学;2004年
10 李生;面向网络制造的DNC系统的研究和开发[D];四川大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 罗景泉;鄢萍;张研;赵军;;一种B/S模式下车间层数据传输方案的研究与应用[J];重庆大学学报;2012年S1期
2 朱启;蒋高明;丛洪莲;张爱军;;基于B/S结构的经编MES系统[J];纺织学报;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈明泽;数字化车间DNC网络管理系统的研究[D];湖南师范大学;2011年
2 付跃文;铝工业生产智能调度系统的研究与设计[D];国防科学技术大学;2011年
3 王锡梅;基于MES的烟草企业动态质量管理系统模型研究[D];北京化工大学;2011年
4 岑福弟;基于.NET的房产管理信息系统的设计与实现[D];华南理工大学;2011年
5 鞠晨鸣;基于Windchill的网络化制造教学与培训系统研究[D];南京理工大学;2012年
6 任小平;难加工材料切削数据库系统的研究与开发[D];山东大学;2010年
7 曾令李;面向节能的流程工业系统动态调度建模及算法研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 黄愿;基于网络DNC的车间级信息集成设计与研究[D];合肥工业大学;2010年
9 信傲;双主轴立卧两用加工中心虚拟设计与关键部件分析研究[D];合肥工业大学;2010年
10 万明谊;基于多Agent的可中断作业车间调度问题研究[D];北京工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪芸,顾冠群;CORBA规范及其实现[J];东南大学学报;1997年02期
2 常继传,李克勤,郭立峰,梅宏,杨芙清;青鸟系统中可复用软件构件的表示与查询[J];电子学报;2000年08期
3 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年02期
4 赵新昱,陈文伟,张维明,陈卫东;基于构件的决策支持系统中模型组织集成框架IFMO[J];国防科技大学学报;2001年02期
5 叶丹,战德臣,徐晓飞,谢炜;敏捷虚拟企业组织形态及描述方法[J];高技术通讯;1997年07期
6 夏敬华,陆宝春,陈杰,张世琪;面向敏捷制造的AMCS研究[J];高技术通讯;1999年10期
7 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年10期
8 陈杰,孙宇,张世琪;面向过程的制造执行系统的研究[J];高技术通讯;1999年12期
9 曹江辉,王宁生,解放;制造执行系统现状与发展趋势[J];高技术通讯;2003年06期
10 孙宇,陈杰,张世琪;先进制造系统车间控制器研究[J];高技术通讯;1998年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 骆正虎;移动Agent系统若干关键技术问题研究[D];合肥工业大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 成经平;网络化制造及其关键技术研究[J];轻工机械;2005年03期
2 姜哲;;新经济下网络化制造的思考[J];机电产品开发与创新;2006年02期
3 崔洪坤;朱华炳;吴炜;俞辉;;网络化制造及其教学应用实例[J];CAD/CAM与制造业信息化;2007年06期
4 支海波;杨海成;乔昆;高倩;;网络化制造环境下的项目管理知识体系研究[J];制造技术与机床;2008年04期
5 裘迅;顾寄南;陈雪芳;张刚;;面向服务的网络化制造服务封装机制的研究[J];机械设计与制造;2009年07期
6 葛昌跃;;面向企业集群网络化制造的资源共享研究[J];机械制造;2009年05期
7 任祖平;;网络化制造实验室建设探索[J];中国职业技术教育;2010年02期
8 杨琼;;网络化制造技术及其现状[J];科技致富向导;2012年26期
9 杨叔子,吴波,胡春华,程涛;网络化制造与企业集成[J];中国机械工程;2000年Z1期
10 齐书增,查建中,邓亮波;智能网络化制造平台研究与实现[J];机械设计与制造;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘飞;刘军;雷琦;;网络化制造的内涵及研究发展趋势[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
2 杜庆伟;董永强;李海峰;;基于新型网络服务体系的网络化制造集成支撑技术[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
3 张映锋;江平宇;屈挺;;网络化制造环境下制造资源封装模型的研究[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
4 张映锋;江平宇;屈挺;;网络化制造环境下制造资源封装模型的研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
5 赵道致;李广;;制造网络组织优化[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
6 赵道致;方淼;;网络化制造的关键——物流、信息流、资金流和知识流的集成[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
7 张友良;;网络化制造的关键技术及系统实现[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
8 杨建华;曹大英;张群;;网络化制造环境下的企业智能敏捷性体系研究[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
9 殷国富;周丹晨;姜华;;网络化制造模式下资源共享服务平台方案与实施技术研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
10 王爱玲;刘伟;;实现大型产品网络化制造的三维设计标准化[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 佳师;思科“网络化制造”掀开大幕[N];中国电子报;2002年
2 北京北内制造业高新技术孵化基地有限公司总经理 朱士安;网络化制造模式探索[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 北京市科委 侯国光 马滨;三个平台搭起网络化制造“骨架”[N];计算机世界;2004年
4 何卫平;推进网络化制造 实现企业跨越式发展[N];科技日报;2003年
5 浙江大学 郑小林蔡铭 王正肖 陈德人 董金祥;网络化制造融合绍兴轻纺产业群[N];中国计算机报;2007年
6 天雨;网络化制造离不开电信支撑[N];人民邮电;2008年
7 李京华;北京制造业信息化项目定位于网络化制造[N];经济参考报;2003年
8 北京市科学技术委员会 侯国光;发展网络化制造振兴北京制造业[N];科技日报;2003年
9 本报记者 王虹;网络化制造:打造全新生产模式[N];中国机电日报;2001年
10 ;制造企业要直面网络经济[N];厂长经理日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙卫红;基于知识的网络化制造工艺设计技术及其在机床装备制造中的应用[D];浙江大学;2010年
2 苗剑;网络化制造平台的体系结构及实现技术研究[D];重庆大学;2004年
3 雷琦;网络化制造平台的集群模式和运行方法研究[D];重庆大学;2006年
4 尚利;德阳装备制造业网络化制造若干关键技术研究[D];四川大学;2007年
5 王国庆;基于应用服务提供商平台的网络化制造资源共享研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 姜兴宇;网络化制造模式下产品全生命周期质量管理系统研究[D];东北大学;2008年
7 王正成;网络化制造资源集成平台若干关键技术研究与应用[D];浙江大学;2009年
8 徐向纮;网络化制造的若干理论与方法研究[D];浙江大学;2002年
9 周丹晨;面向网络化制造的资源共享服务平台构建原理与实施技术研究[D];四川大学;2004年
10 熊瑞平;面向网络化制造的智能监控技术研究[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨连兵;模具企业网络化制造平台的研究与应用[D];大连理工大学;2009年
2 杨玉文;网络化制造环境下的供应商选择评价研究[D];东北大学 ;2009年
3 疏剑;基于网络化制造的服务匹配技术研究[D];贵州大学;2009年
4 李雨峰;基于网络化制造的服务发现技术研究[D];贵州大学;2009年
5 王淑华;网络化制造中协同产品商务及其集成技术研究[D];兰州理工大学;2010年
6 毛慧;家具网络化制造技术的研究[D];中南林学院;2005年
7 付源泉;面向网络化制造的供应链伙伴选择与评价问题的研究[D];浙江大学;2005年
8 蒋正茂;区域性网络化制造资源共享平台开发及应用[D];四川大学;2005年
9 左革成;支持网络化制造的车间资源集成若干关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
10 任伟;面向网络化制造的产品数据管理技术研究[D];昆明理工大学;2006年
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