面向敏捷制造的数控集成平台及其在模具制造企业中的应用

《面向敏捷制造的数控集成平台及其在模具制造企业中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、●上海交通大学博士学位论文面向敏捷制造的数控集成平台及其在模具制造企业中的应用摘要敏捷制造随着现代市场竞争的不断加剧，经济全球化趋势的不可逆转，用户需求的日趋多样化和多变性应运而生，它要求企业能够根据市场的不断变化、心户需求的快速变更，敏捷的改变决策、调整生产。而敏捷制造的实现需要相应的信息系统作为支撑体系，企业信息化是提高企业敏捷性的主要途径。然而在企业实施ERP、PDM等系统提高企业管理水平时，却忽略了车间生产对企业敏捷性的重大制约性，车间生产对于企业管理层而言近似“黑箱操作”，车间级的实时数据不能及时、有效的用于企业的决策活动之中；同时，DNC(Direct／Distribute

2、dNumericalContr01)缺少管理功能，与上层管理缺少集成特性：在虚拟企业结构一F，MES(ManufacturingExecutionSystem)义难以适应高度自治的分布式环境：因此，企业迫切需要一种既适合于敏捷制造又能消除车间“黑箱操作”的系统平台。本文针对这种情况，提出了一种基于设备控制层而又向上与企业信息系统集成、面向敏捷制造的数控集成平台(AgileManufacturingOrientedIntegrationPlaffornlforCNC：AMIPCNC)。本文从体系结构、任务管理、以及通州数据采集模式等方面对AMIPCNC进行了详尽的研究，最后，建立了AMI

3、PCNC的集成运行环境实例：MES，并在上海中模模具制造有限公司得剑了实际应川。在文献综述的基础上，提出了一种支持敏捷制造的数控集成模式：面向敏捷制造的数控集成平台(AgileManufacturin90rientedIntegrationPlafomforCNC：AM

4、PCNC)，给出了AMIPCNC的基本定义，井在此基础上建立了AMIPCNC的网络层次模型，描述了AMIPCNC的功能、技术体系结杜J。对AMIPCNC的集成模式进行了分析：提山了企业的速度描述模型，建立了资源级“即插即用”集成机制，对联盟级提供基于WebService的集成服务接口，结合控制理论建立了企业内部的集成控

5、制模型。并采用面向结构和面向对象相结合的建模方法对AMIPCNC系统进行了全面的分析。通过对企业任务问题的分析，提出了基于知识推理的任务管理策略：建立了任务的三维(时间、地域、能力)空间模型和能力表达，建立了基于本体论(ontology)的资源能力表达模型，给山了基于任务与资源动态能力的知识表达规则，提出了递进知识推理算法。针对Jobshop凋度问题，提山了基于事件(设备故障、紧急定单下达)的车问集成调度框架，利_【}j种群约束理论改进遗传算法并作为调度的核心算法，提出了基于时间窗的任务分配算法。并结合上海中模模具制造有限公司的实际产品数据，建立了Internet环境下基于遗传算法的集

6、成调度仿真系统。针对各种数控机床接口千差万别，通信协议多种多样，难以进行数据采集和集成的问题，提出了通刚数据采集模式：利_E}j通州数据采集盒进行数据采集，采集所得的数据以XML方式进行传递。通川数据采集盒屏敲了不同硬件接口之间的差异，使数据采集的方式得NT统一；采样数据以xML方式进行传递，可以在异构的系统和平台之间进行传递，并适_l_

7、{于Internet，实现基于Internet的机床状态监测。对通Hj数据采集盒的硬件、软件结构进行了分析；建立了实时数据的xML表达方式；在数据采集的基础上，实现生产监测：实现机床状态监测、设备利_LIj率、零件工序级实际工时的计算以及产品进度跟踪

8、。．I．上海交通大学博士学位论文基于上述总体构架和关键技术的研究，结合上海中模模具制造公司信息化需求在Internet平台上建立了AM的集成运行环境实例：(_IPCNCMESManufacturingExecutionSystem)。对系统的技术特性、功能特性以及集成特性进行了分析说明：通过对系统运行主流程的分析，对系统运行环境进行了介绍。实现了与KBS(KnowledgeBasedSystem：知识办公系统)、计划及设计／工艺之间的信息及业务过程的集成，实现了对底层设备的实时监测。以及对车问作业的实时跟踪；对企业生产资源进行了有效管理，取得了好的效果。同时，建立在AM．IPCNC基础

9、上的制造执行系统(MES)在上海烟草机械有限责任公司也得到了实际应用，取得了较好的效果。关键词：敏捷制造AM_IPCNC知识推理率间集成调度种群约束理论通用数据采集模式●上海交通大学博士学位论文ResearchonAgileManufacturingOrientedIntegrationPlatformfor．CNCandItsApplicationinDie&MoldManufacturingEnterprise●■ABSTRACTAgile