[文献综述]面向cnc生产过程自动化的信息集成技术研究 _new_new

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1、研究生学位论文文献综述面向CNC生产过程自动化的信息集成技术研究TheIntegrationTechnologyResearchForCNCAutomationOfProductionProcess学院：机电工程学院系别：机械工程系专业：机械制造及其自动化学号：405928913095研究生姓名：段亦波导师姓名：涂海宁二零一五年一月目录一、绪论11.1研究背景11.2集成环境下MES系统的必要性2二、生产执行过程概述32.1MES系统的定义32.2MES系统的发展过程3三、信息集成技术研究意义及现状53.1信息集成技术研究的必要性53.

2、2信息集成技术的研究现状6四、信息集成的研究技术74.1信息系统集成与集成化信息系统84.2基于WCF服务的信息集成94.2.1WCF服务的特点94.2.2可配置的集成环境10五、总结10六、参考文献11一、绪论1.1研究背景制造业是我国国民经济发展的重要基础产业,目前我国制造业依然面临着许多问题,主要体现在制造成本高、生产效率低、产品附加值低足以及缺乏企业的核心竞争力[1][2]。伴随着经济全球化,我国制造业面对日益激烈的市场竞争,与国外先进的企业相比,仍然存在不小的差距。在这样的大环境下,高速发展的中国制造业,如何解决上述一系列的问

3、题,迅速实现转型,建立差异化竞争优势,很重要的一点,就是将制造业与信息化相结合,利用信息化带动制造业[3-7]。纵观我国制造业信息化系统的应用现状,建设的重点普遍放在（EnterpriseResoursePlanning,ERP）管理系统和现场自动化系统(ShopFloorControlSystem,SFC)两个方面,这虽然在一定程度上提高了企业信息化水平,但在车间制造执行层面则显得非常薄弱[8,9],随着人们对产品的功能、质量、外观等个性化需求不断地提高,生产产品的构造也越来越复杂,产品迅速从生产导向转变为市场导向[10]。这样就导致

4、了企业仅靠ERP和SFC等系统无法满足生产运作管理的需求,主要体现在离散制造车间里生产计划调度混乱、生产现场制造过程信息无法及时获取、生产实时信息反馈不及时不全面、产品无法在规定的时间内完成等问题,进而直接影响到计划、工艺、生产、质量等部门的快速响应能力。因此,企业需要进一步提高生产现场的信息化水平,注重各个系统之间集成,从而来提升产品的制造质量和制造效率。信息化作为某机电公司的一项重要建设规划,公司已建成ERP、OA、Portal、E-mail、WMS、体外库等业务信息系统,具备专业专责的信息课及信息化人才,用户的计算机操作水平较高,

5、信息化工具应用的经验较为丰富,信息化的软硬件基础较好。但是公司当前与制造业务相关的主要信息化应用为体外库,其为制造课的日常工作提供了基本可用的信息支撑,然而该系统存在一些典型问题：(1)功能碎片化：体外库系统由FANUC参数管理系统、CNC条码打印系统及数控系统信息管理系统构成。体外库开发过程中侧重信息管理,是一些孤立的应用,没有从整体上设计和考虑CNC系统制造全过程的执行、操作和管理需求。(2)功能不足：面向中小企业手工生产设计,难以支持自动化生产线,难以实现数据追溯,统计功能不强。且存在UI设计不合理,操作不够人性化。12(1)可靠

6、性一般：例如体外库提供了基本的比对功能,然而防错功能不稳定,易于漏报。(2)可扩展性、维护性差：开发维护周期从2008年10月至2013年5月,涉及多位不同的开发人员,开发技术和管理较为落后、零散,数据库结构不规范、命名随意,而日本Fanuc的基础数据（如主规格号、子规格号、ID号）会随着新产品的推出而更新,现有体外库系统难以适应外部数据的持续更新和扩展。1.2集成环境下MES系统的必要性企业信息化的层次可以分为四个层面：决策层、经营管理层、生产执行层、生产控制层。SAP系统处于经营管理层,面向企业经营管理人员,形成以财务管理为中心的物

7、流、资金流和信息流高度集成的经营管理平台,对车间的管理流程对车间层的管理流程不提供直接和详细的数据支持。在下层的车间生产现场控制层,企业主要采用人工调度解决具体生产控制。一个制造型企业能否良性运营,关键是使“计划排产”与“生产控制”密切配合,企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场状态的变化[11],做出实时准确的判断和及时的应对措施,保证生产计划得到合理而快速的可靠修正。所以,SAP系统和现场生产状态管理之间出现了状态信息管理方面的“断层”,对于车间层面用户的调度和管理要求,它们往往显得束手无策或功能薄弱。MES系统则处于上层

8、ERP计划层和底层过程控制层之间的执行层,面向对象是生产管理部门和各具体执行车间,主要负责生产管理和调度,实现生产过程实时跟踪、物料移动与平衡等功能,并且随着信息技术的发展,呈现出分布式[12]、网络化[1