【摘要】：隨著經(jīng)濟全球化進程的全面推進，以機械化和自動化為特征，以規(guī)模經(jīng)濟為戰(zhàn)略的傳統(tǒng)制造企業(yè)正逐步轉型為以信息技術和先進制造技術為依托，能快速響應市場波動和技術創(chuàng)新的現(xiàn)代制造企業(yè)。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是連接制造企業(yè)上層管理和底層生產(chǎn)的“信息樞紐”，必須具備強大的實時監(jiān)控能力，快速響應各類“意料中”的生產(chǎn)狀態(tài)和生產(chǎn)異常；必須具備強大的快速重構能力，快速響應各類“意料外”的系統(tǒng)業(yè)務邏輯需求變化。因此，本文深入分析MES重構需求和監(jiān)控需求，提出以模塊粒度維和信息粒度維為主線的可重構制造執(zhí)行系統(tǒng)體系結構（Reconfigurable Manufacturing Execution System Architecture，RMESA），系統(tǒng)研究了MES實現(xiàn)快速重構和實時監(jiān)控的理論和方法。 模塊粒度維的核心是跨粒度模塊體系結構，將MES解構為代表數(shù)據(jù)的實體模塊、代表業(yè)務邏輯的服務模塊、代表人員參與的人機交互模塊、代表流程邏輯的業(yè)務流程模塊、代表功能劃分的領域模塊、以及代表外部系統(tǒng)通訊通道的接口模塊，通過規(guī)范各類模塊的組織、耦合與設計模式，通過使用元語言以及代碼生成、代碼復用、代碼模板等方法，通過持續(xù)提煉模塊通用元素，通過使用重構需求分解方法，提升MES構建與重構的效率和質量，減少其工作量和復雜度。 信息粒度維的核心是基于復雜事件處理（CEP）和模型驅動診斷（MBD）的事件處理框架，近年來由于RFID技術趨于成熟并在實時監(jiān)控領域表現(xiàn)出極大潛力，因此本文專注于研究基于RFID技術及其事件處理的生產(chǎn)實時監(jiān)控。事件處理框架按信息聚合量（粒度）從小到大定義4類事件：原始事件、簡單事件、復雜事件和狀態(tài)事件，基于ALE的簡單事件處理模塊將設備產(chǎn)生的RFID標簽讀取事件轉化為代表對象時空狀態(tài)的簡單事件，基于CEP的復雜事件處理模塊將簡單事件轉化為代表邏輯現(xiàn)象的復雜事件，基于MBD的系統(tǒng)狀態(tài)診斷模塊則綜合系統(tǒng)組件模型、組件邏輯約束、復雜事件、簡單事件等條件，實時推理系統(tǒng)組件狀態(tài)，產(chǎn)生代表生產(chǎn)異�；蜿P鍵狀態(tài)的狀態(tài)事件。同時，為了優(yōu)化系統(tǒng)狀態(tài)診斷模塊，提出基于樹分解的改進投射質蘊含項產(chǎn)生算法，極大提升了系統(tǒng)狀態(tài)邏輯模型的知識編譯性能。 RMESA及其RMES原型系統(tǒng)已應用于多個實例，仍持續(xù)研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化中。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH166;TP391.44

【引證文獻】

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1 李文華;基于KPI的離散制造車間復雜事件權重研究[D];清華大學;2011年

本文編號：2729958