基于广义DNC的制造执行系统（MES）的研究与实现.pdf

北京交通大学

硕士学位论文

基于广义DNC的制造执行系统（MES）的研究与实现

姓名：李飞

申请学位级别：硕士

专业：载运工具运用工程

指导教师：鄂明成

20060301
摘要随着信息技术的不断发展，制造企业信息化建设越来越重要。机械零件制造企业作为机械行业供应链中的重要一环同样迫切需要信息化改造。从MRP到MRPII再到ERP，企业信息管理系统覆盖的范围在不断地深入和扩大。ERP主要集中在企业的计划管理层，而在生产管理层与生产控制层之间缺乏必要的软件覆盖。随着企业计算机应用的不断推广，企业信息化应用水平逐渐提高，企业越来越需要车间执行层的管理信息系统。制造执行系统(ManufacturingSystem，MEs)是“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”，是能够进行精确计划、调度、发送、跟踪、监控车间生产信息和过程的车间级的管理信息系统，它是实现车间生产敏捷化的基本技术手段。它为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的实时状态信息。敏捷制造作为未来制造系统的发展方向，因此对企业生产过程中实时的执行与控制能力提高了要求，由此MES应运而生。本文在对MEs的研究动态进行分析的基础上，介绍了其内涵与模型，并重点分析了MES与计划层和控制层的关系，这些都为MEs的研究奠定了理论基础。本文针对MES系统的软件架构，分析并介绍了软件复用技术，构件技术，以及相关技术在MEs系统分析与设计过程中的应用，提出了基于构件的三层客户朋艮务器软件框架结构模型。基于uML建模语言，采用RationalRose面向对象建模工具对MEs系统进行了分析和设计，构建出了基于用例图的系统需求模型，以及基于组件图的系统构件提取。在论文前述内容的基础上，开发了基于广义DNC的MES原型系统，并对基础数据管理、生产作业计划、任务调度控制三个模块进行了重点介绍。最后对全文的研究工作进行了总结与展望。北京交通大学硕士论文基于广义DNc的制造执行系统(MEs)的研究与实现Execution
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第一章绪论1．1制造系统发展与敏捷制造概述1．1．1制造系统的发展及敏捷制造的产生成的关键。MES的有效应用可为企业实施敏捷制造提供坚实的基础。本章接着综述了国内外研究机构对MES和DNC的研究状况。最后概括地介绍回顾制造系统的发展历程，大体上经历了三个主要的发展阶段：第一阶段是用机器代替手工，从作坊形成工厂；第二阶段是从单件小批地生产方式到大批大量的生产方式；第三阶段是制造系统的敏捷化、柔性化、系随着时代列车的快速前进，人类社会也进入了以信息技术为主导的二时代的来l临给我们带来了新的生活和游戏规则，只有不断的适应信息社会须能适应产品更短的生命周期、品种多样化和更小批量的生产要求，以最少的库存和在制品数量、最短的上市时问提供价廉质优的产品，不断满足MES是位于计划层和车间层操作控制系统SFC之间的执行层管理信息系统，主要负责生产管理和调度执行。它作为生产与计划之间的信息“集线器”，将两者的信息有效连接起来，使生产信息和计划信息能进行实时交互，从而解决了生产与计划之间的“断层”问题，是实现企业信息全集首先介绍制造系统的发展趋势，由此引出MES和DNC系统的产生背景。了论文的选题背景、研究意义、研究思路和主要的研究内容⋯。统化和智能化发展。十一世纪。这是一个新的时代，一个一切以信息技术为准则的时代。信息的要求，我们才能有自己的生存之地。我国加入WTO后，制造企业面临着日益激烈的国际化市场竞争。为了在竞争中占据一定的市场份额，企业必北京交通大学硕士论文基于广义DNC的制造执行系统(MBs)的研究与实现
1．1．2制造企业发展的主要模式——敏捷制造日益挑剔的市场和用户。如果企业墨守陈规，仍然沿袭以前的生产制造模式，必然会被市场淘汰。因此，为了在这样的市场环境下赢得竞争的优势，企业必须果断决策，不断地适应市场的变化，建立相应的制造系统。国内外对此进行了大量的研究，提出了许多先进的制造概念和制造系统，如计算机集成制造(computerPm