面向離散制造業(yè)的企業(yè)應(yīng)用集成及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、以先進(jìn)(制造、信息、管理等綜合)技術(shù)調(diào)整、改造、提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是我國制造業(yè)向先進(jìn)制造方向發(fā)展的必由之路,而企業(yè)應(yīng)用集成是制造業(yè)信息化過程中最為關(guān)鍵的手段之一,它的發(fā)展可以避免企業(yè)幾年乃至幾十年的信息化建設(shè)被淘汰或閑置,更可以防止花巨資購置的各種IT系統(tǒng)由于“各自為政”在局部提高了效率的同時(shí)給全局造成“信息孤島”。通過實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用的協(xié)同工作來提高加工的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率,可以有效縮短加工時(shí)間和生產(chǎn)周期,從而為現(xiàn)代制造技術(shù)的完善和發(fā)展提供保

2、證。 隨著網(wǎng)絡(luò)資源的豐富、各領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)的普及、協(xié)作理念的被廣泛認(rèn)可,以及分布式數(shù)據(jù)庫、消息中間件等支撐技術(shù)的發(fā)展,EAI的構(gòu)造成為可能也變得急需,關(guān)于EAI的研究業(yè)已成為當(dāng)今世界各國計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。而我國目前在這一領(lǐng)域的研究相對(duì)比較落后,在 EAI 方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和參考模型的指導(dǎo),許多研究工作基本上處于各自為政,獨(dú)立探索的階段。目前已經(jīng)提出并實(shí)現(xiàn)的一些體系要么適用范圍有限,要么結(jié)構(gòu)先進(jìn)性不足,存在許多需要改進(jìn)的地方。

3、因此,結(jié)合離散制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),研究面向離散制造業(yè)的企業(yè)應(yīng)用集成及其關(guān)鍵技術(shù)無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。 本文從分析離散制造業(yè)的特點(diǎn)及信息系統(tǒng)的關(guān)注重點(diǎn)出發(fā),借鑒系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和自動(dòng)控制理論中的建模理論,提出了廣義企業(yè)動(dòng)力學(xué)模型、制造企業(yè)的信息平衡模型和離散制造企業(yè)信息集成系統(tǒng)模型等三個(gè)理論基礎(chǔ)模型,并以此為基礎(chǔ),從數(shù)字化制造的角度給出了企業(yè)信息的獲取、處理和運(yùn)用的DMEAI環(huán)境,對(duì)此環(huán)境中的驅(qū)動(dòng)要素從多層面、多角度進(jìn)行了剖

4、析。給出了DMEAI的體系結(jié)構(gòu)、模式以及架構(gòu)組成,對(duì)實(shí)現(xiàn)情況和運(yùn)行過程進(jìn)行了進(jìn)一步說明,并闡述了構(gòu)筑架構(gòu)所用到的一些支撐技術(shù)。 本文結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目,在分析制造企業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,就面向制造業(yè)的企業(yè)應(yīng)用集成包含的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù):元數(shù)據(jù)規(guī)劃及描述、流程和事務(wù)、外部聯(lián)系進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究:1.介紹了元數(shù)據(jù)的概念、分類和描述工具,確定了 DMEAI 中元數(shù)據(jù)的作用、內(nèi)容、對(duì)象模型以及管理方法,首次分析確定了 DMEAI 的五類信息資源,

5、深入的討論了具體資源對(duì)象、事務(wù)對(duì)象的元數(shù)據(jù)描述過程,并給出了相應(yīng)的 XML Schema 樹狀結(jié)構(gòu),明確了 DMEAI元數(shù)據(jù)所覆蓋的內(nèi)容。 2.將經(jīng)過擴(kuò)展的高級(jí)事務(wù)模型引入到過程集成,從直通處理的角度對(duì)整個(gè)制造過程從基于項(xiàng)目的過程管理進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。將傳統(tǒng)事務(wù)處理模型的基元類型擴(kuò)充為一個(gè)完整的體系,給出了明確的形式化定義,在此基礎(chǔ)上給出了最大重試次數(shù)、廣義完成特性、廣義松弛原子性、廣義良構(gòu)性、長(zhǎng)事務(wù)等概念,并定義了其執(zhí)行

6、過程。在 XPDL 語言的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行了有效的擴(kuò)展以滿足DMEAI事務(wù)性過程描述的需要,形成了DMXPDL語言規(guī)范,在此基礎(chǔ)上提出了過程定義的多方位表示框架。針對(duì)DMEAI過程中企業(yè)級(jí)長(zhǎng)事務(wù)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、需要可部分恢復(fù)以及強(qiáng)耦合性的特點(diǎn),提出了一種基于最小原子事務(wù)匯集策略的解決方法,并給出了例證。最后,提出了一種DMEAI環(huán)境下事務(wù)的提交協(xié)議。 3.從分析離散制造企業(yè)在信息社會(huì)中的定位出發(fā),搭建了一個(gè)包括客戶、供應(yīng)商、協(xié)作商

7、、分銷商、物流供應(yīng)商等在內(nèi)的宏觀DMEAI體系,在該體系中,處于核心地位的離散制造企業(yè)所面對(duì)的是一個(gè)存在多種類型混合的復(fù)雜企業(yè)群體。從滿足可集成性和建立協(xié)作的穩(wěn)定性角度,建立了可集成型協(xié)作企業(yè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)集,運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)和目標(biāo)規(guī)劃方法,對(duì)協(xié)作伙伴的績(jī)效評(píng)價(jià)和選擇問題進(jìn)行了分析,并在第三章建立的信息資源元數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上進(jìn)一步定義了企業(yè)間制造信息交換規(guī)范。 在理論研究與開發(fā)工作的基礎(chǔ)上,通過分析模具企業(yè)自身的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和信息系統(tǒng)需求

8、,規(guī)劃構(gòu)建了基于DMEM的模具制造公共服務(wù)平臺(tái),通過系統(tǒng)功能的細(xì)化分解,清晰地表達(dá)了平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)以及運(yùn)行模式。根據(jù)前幾章對(duì)DMEAI體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究,在上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn),給出了涵蓋CAD/CAPP/PDM/ERP/MES/OA/HR/CRM等實(shí)際應(yīng)用的EAI架構(gòu),并詳細(xì)討論了系統(tǒng)的組成,驗(yàn)證了該體系的有效性和可靠性。最后,總結(jié)提出了現(xiàn)代應(yīng)用集成實(shí)施方法,為DMEAI的實(shí)施提供了系統(tǒng)的、嚴(yán)格的過