基于UML的MES设备管理构件化研究的开题报告.docx

基于UML的MES设备管理构件化研究的开题报告
一、选题背景及意义
制造业在经济发展中具有重要的地位，而MES（制造执行系统）作为制造业信息化的重要组成部分，其作用越来越被重视。MES主要面向生产现场，负责生产计划的制定、生产调度、生产进度跟踪、质量管理、物料管理等生产过程的集成和控制，但MES系统往往庞大而复杂，对于设备管理的支持也不够充分。因此对MES设备管理进行构件化研究，不仅有助于优化MES系统的功能，提高生产效率和质量，也有助于提高MES系统的可维护性和可拓展性。
二、研究内容和主要任务
1.基于UML建立MES设备管理模型
在研究过程中，首先需要建立MES设备管理系统的模型，而基于UML的建模方法可以为后续的研究提供依据。在建立模型时，需要考虑MES设备管理的功能、数据抽象、关系结构等方面，以及设备管理与其他MES系统功能的交互。
2.设备管理构件的定义与设计
在定义设备管理构件时，需要对其进行抽象和统一处理，使其具有较强的通用性和拓展性。同时，在构件设计上要考虑到构件的复用和组合，以便于构建灵活而高效的设备管理系统。
3.设备管理构件实现与测试
在最后的研究任务中，需要根据设备管理构件的定义与设计，进行实现和测试。需要注意的是，在实现过程中应注重构件的复用性和组合性，以及满足MES设备管理系统的实际应用需要。
三、研究方法
本研究的主要方法为理论研究和实践研究的结合，具体包括以下几个方面：
1.文献调研
对MES设备管理的相关文献进行调研，了解MES设备管理的功能、特点、应用场景等方面的知识，为建立MES设备管理模型提供依据。
2.基于UML的建模方法
利用UML建立MES设备管理模型，定义和抽象设备管理构件的相关概念，为后续构件设计提供基础。
3.设备管理构件设计
根据设备管理模型和设备管理的实际应用需求，进行设备管理构件的设计，包括构件的接口定义、构件的复用性和组合性等方面的考虑。
4.设备管理构件实现
在进行设备管理构件的实现时，需要注意构件的可重用性和组合性。同时，需要考虑构件实现与MES系统的集成问题，包括接口的定义、数据交换方式等方面。
5.测试与验证
在构件实现后，需要进行测试验证，验证构件的正确性、可用性和可维护性等方面。
四、预期成果及应用价值
1.设备管理模型的建立与构件化研究
通过基于UML的建模方法和构件化思想，建立MES设备管理模型和设备管理构件。为MES系统的设备管理提供新的思路和方法，也为工业设备管理领域的模块化设计提供参考。
2.设备管理构件实现和应用示例
通过构建MES设备管理系统的实例，验证设备管理构件在MES系统中的可用性和有效性，为MES设备管理系统的实现提供技术支持和实践基础。
3.提高MES设备管理系统的可维护性和拓展性
构件化的研究思路和方法可以提高MES设备管理系统的可维护性和可拓展性。通过对设备管理构件的定义和设计，大幅度提高构件的复用性和组合性，使得MES系统的维护和升级更加简单高效。
五、研究计划和进度安排
第一部分：文献调研和分析（2个月）
1.查阅相关文献，明确MES设备管理的研究现状和热点问题；
2.学习UML建模等相关技术，为后续研究提供技术基础；
3.总结文献调研过程中的问题和短板，为后续研究提供基础。
第二部分：基于UML建立MES设备管理模型（2个月）
1.基于UML建立MES设备管理模型，明确系统的组成、功能和数据流结构；
2.分析系统模型中设备管理功能的原理和流程；
3.明确设备管理与MES系统中其他模块之间的交互关系。
第三部分：设备管理构件定义与设计（3个月）
1.设备管理构件定义和抽象，明确构件的功能和接口定义；
2.考虑构件复用和组合，使得构件具有较强的适应性和灵活性；
3.设计构件的数据交换方式和通信协议，为后续构件实现做好准备。
第四部分：设备管理构件实现与测试（3个月）
1.设备管理构件的实现和集成，开发构件的实现代码；
2.设备管理构件的测试和验收，验证构件的可用性和可维护性；
3.设备管理构件应用示例，展示构件在MES系统中的应用场景和效果。
第五部分：论文撰写与总结（2个月）
1.撰写论文，总结研究成果、经验和教训；
2.完成论文的修改、说明、评审等各项程序；
3.准备论文答辩PPT，答辩和评审。
六、参考文献
1.张石.制造执行系统[M].中国:同济大学出版社,2013.
2.吕娜.基于MES的设备管理方法研究[J].中国电机工程学报,2010(08):70-74.
3.张建军,廖红林,王斯琴,等.基于组件技术的MES系统架构[J].工业控制计算机英文版,2014,27(10):125-127.
4.郑征,蒋晓冰.设备管理的MES系统设计与实现研究[J].机械科学与技术,2012,31(07):1113-1117.
5.