在云制造大背景下,以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、云計(jì)算等高新信息技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)的融合,制造車間的數(shù)字化、信息化、云端化、智能化逐漸成為現(xiàn)在制造企業(yè)進(jìn)行信息化改造的主要方向。在此背景下,利用人工記錄制造數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能在滿足云制造執(zhí)行的需求,制造企業(yè)急需對(duì)制造設(shè)備進(jìn)行信息化升級(jí)改造。然而,面對(duì)車間種類繁多和類型不一的制造設(shè)備需要定制信息系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分享,很難形成一個(gè)統(tǒng)一的制造設(shè)備集成方案。因此,本文針對(duì)云端制造執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)制造設(shè)備提出的云端化接入需求,本課題利用Agent技術(shù)對(duì)制造設(shè)備進(jìn)行服務(wù)化封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)制造數(shù)據(jù)的采集,利用基于WebClient的輕量級(jí)服務(wù)調(diào)用框架實(shí)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)共享。首先,針對(duì)制造企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制造數(shù)據(jù)采集問(wèn)題,本課題提出了一種基于Agent技術(shù)的制造設(shè)備服務(wù)化封裝和云端接入新模式。這種服務(wù)化的制造設(shè)備接入模式利用Agent制造設(shè)備服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型的制造設(shè)備進(jìn)行服務(wù)化封裝,并利用消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備接入服務(wù)和制造執(zhí)行云平臺(tái)的弱耦合集成。作為外部應(yīng)用和制造設(shè)備之間數(shù)據(jù)交互橋梁,Agent制造設(shè)備接入服務(wù)向下負(fù)責(zé)同不同類型制造設(shè)備的針對(duì)性接入,向上利用消息隊(duì)列同制造執(zhí)行云平臺(tái)或者第三方應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行集成。Agent制造服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)即插即用的制造設(shè)備服務(wù)化封裝和云端化接入。其次,針對(duì)Agent制造設(shè)備接入服務(wù)同數(shù)據(jù)融合服務(wù)或者第三方應(yīng)用的數(shù)據(jù)交互復(fù)雜導(dǎo)致的制造數(shù)據(jù)共享問(wèn)題,本課題設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于WebClient的聲明式服務(wù)調(diào)用框架。該聲明式服務(wù)調(diào)用框架提供基于HTTP協(xié)議的RESTful服務(wù)資源調(diào)用方式來(lái)實(shí)現(xiàn)Agent制造設(shè)備接入服務(wù)和數(shù)據(jù)融合服務(wù)之間的輕量級(jí)信息通信。這種聲明式服務(wù)調(diào)用方式針對(duì)服務(wù)提供者而言只需要根據(jù)服務(wù)資源提供對(duì)應(yīng)的RESTful接口即可,針對(duì)服務(wù)消費(fèi)者而言只需要利用HTTP客戶端對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)資源的連接信息進(jìn)行封裝即可對(duì)遠(yuǎn)程的制造設(shè)備服務(wù)資源進(jìn)行訪問(wèn)。本課題利用Agent制造設(shè)備融合服務(wù)實(shí)現(xiàn)了不同種類和類型制造設(shè)備的服務(wù)化封裝和接入,并借助消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)了制造設(shè)備的云端化接入。這種即插即用的制造設(shè)備服務(wù)化封裝接入模式極大地滿足了國(guó)內(nèi)中小型制造企業(yè)對(duì)生產(chǎn)車間的信息化改造升級(jí)。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：F425;TP393.09
【部分圖文】：

12圖 2-1 制造設(shè)備服務(wù)化接入整體架構(gòu)Fig.2-1 The architecture of integration service of devices2.3.1 制造設(shè)備層生產(chǎn)制造車間中制造設(shè)備層位于整個(gè)生產(chǎn)制造體系的底層，囊括了整個(gè)制造過(guò)程中所需的工業(yè)制造資源和生產(chǎn)設(shè)備資源等各種生產(chǎn)制造資源，是整個(gè)制造車間的生產(chǎn)基礎(chǔ)資源。其中，工業(yè)制造資源包括物料資源、人力資源、能力資源，該類型的資源自身就是制造數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)無(wú)法主動(dòng)向外提供需要數(shù)據(jù)消費(fèi)者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主動(dòng)去獲取數(shù)據(jù)，所以稱這些資源為被動(dòng)制造資源。生產(chǎn)設(shè)備資源按照向外提供數(shù)據(jù)的方式可以分為自動(dòng)設(shè)備資源和半自動(dòng)設(shè)備資源。自動(dòng)設(shè)備資源類型的

圖 3-1 基于 Agent 的制造設(shè)備服務(wù)化接入模型Fig.3-1 The devices integration model based agent technology.1 制造設(shè)備接入制造車間中的制造設(shè)備按照信息化等級(jí)程度可以分為擁有配套信息控制系統(tǒng)造設(shè)備，提供了 NB-LOT、工業(yè) WiFi、DNC 網(wǎng)卡、宏指令、PLC 等通信模塊留通信模塊的制造設(shè)備，以及未提供任何接入模塊需要記性被動(dòng)接入的制造設(shè)本文針對(duì)這三類設(shè)備提出基于 Agent 的服務(wù)化設(shè)備接入方案，一個(gè) Agent 服務(wù)一種制造設(shè)備通信模塊進(jìn)行集成接入，從而針對(duì)不同信息化等級(jí)的設(shè)備都可以針對(duì)性的制造設(shè)備接入。通過(guò) Agent 服務(wù)可以對(duì)制造車間各種類型和型號(hào)的制備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接入。圖 3-2 為 Agent 服務(wù)中制造設(shè)備接入模塊和制造設(shè)備類型的關(guān)系。

圖 3-2 Agent 服務(wù)中制造設(shè)備接入模塊和制造設(shè)備類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.3-2 The corresponding relationship between integration module of agent service and devicetype針對(duì)擁有配套信息控制系統(tǒng)的制造設(shè)備而言，Agent 服務(wù)可以直接利用制造設(shè)備信息控制系統(tǒng)預(yù)留的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行集成。Agent 服務(wù)只需要按照制造設(shè)備配套的信息控制系統(tǒng)提供的協(xié)議進(jìn)行制造數(shù)據(jù)的讀取和生產(chǎn)控制指令的下達(dá)即可，通常這類信息控制系統(tǒng)會(huì)提供基于 XML 格式的通信協(xié)議，在 Agent 中對(duì)應(yīng)的設(shè)備集成模塊只需按照 XML 格式協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的封裝即可實(shí)現(xiàn)對(duì)擁有配套信息控制系統(tǒng)的控制設(shè)備的服務(wù)化接入。針對(duì)僅僅提供了諸如 DNC 網(wǎng)卡、宏指令模塊、PLC 通信模塊、RFID 讀卡器等數(shù)據(jù)通信模塊的制造設(shè)備，Agent 服務(wù)中需要針對(duì)制造設(shè)備中的通信模塊提供對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集成模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備的接入。制造設(shè)備生產(chǎn)商為設(shè)備提供 NDC 接口通常是采用 TCP/IP 協(xié)議的以太網(wǎng)傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的；因此，Agent服務(wù)可以利用 TCP/IP 協(xié)議和設(shè)備生產(chǎn)上提供的 DNC 接口開發(fā)工具包開發(fā)對(duì)應(yīng)的
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本文編號(hào)：2859608