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1、窗体顶端离散制造企业MES数据采集系统研究(仅供参考)摘要:针对离散制造企业在生产现场数据采集与管理过程中存在的实时性差、准确性不高等问题,结合普适计算思想设计了基于企业服务总线的分布式现场质量数据采集系统.通过本体对车间资源上下文进行建模,以事件驱动模型为自发式交互基础,实现车间生产过程中信息空间和物理空间融合、蕴涵式的人机交互、系统自适应和生产环境上下文智能感知技术.最后给出了原型系统的实现,并通过应用实例展现了系统的有效性.关键词:制造执行系统;数据采集;普适计算;上下文感知Development
2、ofthedataacquisitionsystemforMESindiscretemanufacturingIndustryAbstract:Todealwiththedeficienciesoflonglagandpoorprecisionindataacquisitionindiscretemanufacturingindustry,asetofdistributeddataacquisitionsystembasedonubiquitouscomputingandenterpriseservic
3、ebus(ESB)wasdeveloped.Torealizefusionofinformationspaceandphysicalspaceinthemanufacturingprocesses,implicateman-machinecooperation,systemauto-adaptation,andintelligentcontext-awarenessofmanufacturingenvironment,thecontextinformationofmanufacturingresourc
4、eswasmodeledbasedonontology,andspontaneousinteractionwasaccomplishedbasedoneventdrivenarchitechture(EDA).Finally,aprototypesystemwaspresentedandanapplicationexampleofdatacollectionwasprovidedtodemonstratetestifythevalidityofthesystem.KeyWords:manufacturi
5、ngexecutionsystem(MES);dataacquisition;ubiquitouscomputing;contextaware0.引言制造执行系统(MES)是定位于上层计划管理系统与底层工业控制系统之间、面向车间层的管理信息系统.国际制造执行系统协会(MESA,ManufacturingExecutionSystemAssociation)对MES的定义[1]是,MES通过提供从订单投入到产品完成整个生产过程的信息来优化企业管理.运用及时、准确的信息,指导、启动、响应并记录工厂运行,对条
6、件的变化做出快速的响应,减少非增值活动,提高工厂运作过程的效率.MES中的数据采集功能,负责采集生产现场中各种必要的实时更新的数据,实时掌握设备运行状况和在线物料,记录生产经过的工序、设备、所用物料和人员等信息,以此为MES其它功能提供数据来源.相比流程行业,离散制造业制造执行系统的应用还有许多需要解决的瓶劲,其中数据采集与处理是其中的难点之一.然而,随着网络技术、计算技术、通信与电子技术的发展,一些全新的方案被用来解决这一问题.其中普适计算[2]"融合信息空间与物理空间,可以随时随地、透明地获得数字化
7、的服务"的概念对车间动态生产环境来说是极具潜力的技术.本文在分析离散制造业车间生产特点的基础上,应用普适计算的思想,设计了面向MES的数据采集系统.1.离散制造业MES应用现状目前我国应用MES的企业多集中在钢铁、石化等自动化程度较高的流程行业,离散行业的应用企业相对较少[3].离散制造业因其生产的特殊性、场景的复杂性、过程的易变性等因素,在MES的推广应用过程中面临以下难点:1)多品种小批量、按定单的生产模式,生产计划和工艺流程变化频繁.离散制造业的生产过程是紧紧围绕企业经营目标,不断调整、不断适应的
8、动态过程,生产过程中的新产品开发、工艺升级、临时插单、材料短缺等问题时有发生.这些特点要求离散制造业MES必须满足灵活且快速应变的需求.2)难以达到标准化.离散行业MES很难像钢铁、化工等流程行业那样抽象成标准MES行业模型,不同行业、不同产品之间业务模型千差万别.即使是相同行业,不同规模的企业也会根据本企业所处的发展阶段和技术特点,依据精益生产、柔性制造等方法理论设计适合自己的业务流程和管理方式.因此,离散制造业MES需要新的抽象模型,在
