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支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-09-29 6:39:06 * 浏览: 46
信息与控制支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型许庆松范玉顺吴成陶丹(清华大学自动化系,北京100084)联盟环境下企业间信息流的管理与控制受到越来越多的关注。更多关注。车间控制器的设计和开发还必须适应动态联盟的需求。本文对敏捷制造信息系统(AMIS)和车间的信息流进行了分析和讨论。结合现有的网络技术,代理技术和分布式工作流技术,提出了支持动态联盟的车间控制信息系统框架。 1背景动态联盟是指由多个企业组成的联盟,这些企业可以相互补充,并根据已经或将要发生的市场机遇而临时,快速地相互补充。每个成员公司都发挥自己的优势或核心能力,快速,低成本和高水平。开发出优质产品投放市场,以某种方式分担收益和分担风险。当市场需求消失时,联盟迅速瓦解。通过参与动态联盟,公司可以利用其专业知识并利用现有技术基础和生产条件来完成新产品的开发和生产。动态联盟是以产品为导向的,由上级在产品生命周期开始时动态形成,随着产品需求逐渐消失而解散。动态联盟的组织结构不再是传统意义上的分层组织结构:盟友是联盟组织管理的实际执行者。从法律的角度和在实践中,盟友具有不可或缺的地位。管理模式和组织方法可以不同。每个成员公司都有完全的自治权和自治权,并根据自己的经营理念来组织企业的运作。在动态联盟中,经常需要频繁交换成员公司之间分发的产品数据和知识,而分布式数据库之间的信息共享以及确保信息的一致性和安全性是支持敏捷产品开发的基础。各种信息技术的飞速发展为设计可重构动态联盟信息系统提供了良好的支持。这些技术包括:1.1互联网技术和相关服务。企业之间通过网络通信进行合作将是动态联盟的主要工作。方式。 Internet(Internet)在TCP / IP协议套件的支持下屏蔽了物理和软件设备,软件平台以及网络通信方的应用程序之间的差异。基于此,网络用户之间支持各种实时数据。交换。当前,已经有相当多的企业建立了企业内部网,从而为建立企业之间的动态联盟奠定了物质基础。 1.2代理技术软件代理是一种软件实体,可以在特定环境中连续且自主地执行功能,并同时与相关的代理和流程相关联。连续性和自治性的要求来自环境变化,要求代理商在没有人工指导和干预的情况下,以灵活,智能的方式实时响应用户需求。理想情况下,在特定环境中持续一段时间。在内部,重复执行某些功能后,可以学习课程,即学习。此外,代理可以与环境中的其他代理和流程进行通信和协作,甚至可以在不同的地方来回移动。代理技术的发展使关联公司之间的信息互操作成为可能。 1.3工作流管理技术企业内部有多种业务流程。根据工作流管理联盟的定义,由计算机系统自动执行的业务流程部分称为工作流。工作流程由一组活动及其相互的顺序关系以及流程的开始和结束条件组成,以及每个活动的描述,例如活动的执行者,相关应用程序,需求和生成的数据等。工作流程由工作流程管理系统运行。它与工作流执行器(人员,应用程序)进行通信,促进工作流实例的执行,并监视工作流的运行状态。在动态联盟企业中,每个成员公司的工作流系统根据特定协议一起工作,每个工作流机器控制一部分流程执行并使用相关资源和应用程序工具。 1.4代理通信语言为了实现代理之间的信息交互,还开发了代理通信语言。已经形成了一组代理通信语言,例如KQML和ACL。其中,KQML是完善的代理通信语言之一。应用了许多现有的代理实现系统。 2敏捷制造信息系统是支持动态联盟的敏捷制造信息系统。它由具有相同拓扑的多个分布式AMIS单元组成。通过网络连接。根据单元内部操作的功能模块,系统中每个单元的级别及其作用是不同的。 AMIS单元是构成AMIS系统的自治基本组件。每个AMIS单元均由两部分组成:智能代理系统和应用程序功能模块。应用功能模块可以是所有者管理软件,MIS,CAD,CAPP,SFC等,或者可以是由其他联盟的AMIS组成的应用功能字段。这些应用程序功能模块或应用程序功能区通过智能代理系统连接到网络。从而构成了整个AMIS系统,如图1所示是多主体敏捷制造信息系统的体系结构。 AMIS单位具有高度自治性,其自治体现在以下几个方面:1)单位加入同盟或退出同盟或改变角色。该操作由设备本身执行。所有者仅向每个单元发送相应的指令,并检查反馈以确认操作。完成2)智能代理系统根据分解规则和系统结构信息,将用户发出的应用程序或查询命令自动分解为子查询序列,并根据信息流关系发送给相应的单元,并将子查询结果根据信息流关系返回给应用程序或用户。所有数据更新操作均由数据所属的单位执行,以确保数据安全性和一致性。 AMIS多代理系统为用户提供两种类型的支持工具:一种是模板支持。 AMIS系统提供了现成的代理商与代理商之间的信息交换协议,包括代理商之间的对话过程和相关的通用词汇。用户可以通过简单的连接轻松构建AMIS系统。第二个是编辑环境支持。 AMIS系统提供了扩展代理交互协议的工具,以便用户可以通过网络协商来修改或添加代理对话过程和通用词汇。用户可以使用这两个工具在AMIS基础支持环境的支持下支持对支持动态联盟的敏捷企业信息的管理。信息和控制28第3卷,基于AMIS的车间控制代理系统3.1车间信息流在制造信息系统中,车间控制系统是极为重要的组件。车间控制系统通常包括计划,调度,控制以及在制品,设备管理等。主要任务和信息交互如图2所示。MIS系统向车间发布短期工作计划。车间计划功能模块根据工厂设备将车间的短期工作计划分解为日常计划车间计划模块。根据日常计划,车间设备信息和CAPP所获得的工艺路线形成加工过程。车间加工监控模块从CAPP获取NC程序,并根据过程对加工中产品管理模块进行加工处理制定程序,并及时更新生产情况,并向MIS报告生产情况。 3.2车间控制代理系统基于上述车间功能。在信息流中,我们在车间控制代理系统中设计了六个功能代理(如图3所示),以在AMIS系统中形成SFC功能单元。 ?车间协调代理:提供车间控制系统与其他AMIS系统之间的接口,并协调车间中代理之间的关系吗?车间计划代理:分解日常计划并完成生产报告?车间调度员:根据日常计划,设备信息和工艺信息,根据加工突发情况安排加工任务。车间控制人员:根据加工程序,监控设备的加工过程? Workshop WIP Agent:更新,统计的WIP信息?车间设备代理:跟踪并计数车间中的设备。第四届徐庆松等:支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型这六个功能主体之间有两种类型的信息交换(如表1所示)。 1)控制信息的传递。计划完成的通知如下:2)访问数据信息。如获取设备信息等。 4信息交换示例以下是通过MIS系统向车间发送紧急通知的对话过程示例。在实际生产中,生产计划不是一成不变的,并且经常需要解决一些紧急生产任务。当需要进行处理时,MIS系统会重新计划短期工作计划,并通知车间控制系统,以便车间控制系统可以重新安排车间生产。在AMIS系统中,处理此事件后,座席之间的信息交换过程如下:信息和控制28卷1)MIS座席将调度通知转发给车间协调座席。 2)车间协调员接到MIS代理的紧急通知后,将响应MIS代理并收到紧急通知。 3)车间协调代理将MIS代理发布的紧急通知转发给车间计划代理。 4)车间计划代理收到车间协调代理的派遣通知后,将对车间协调代理做出回应,并收到紧急通知。 5)车间计划代理将短期工作计划的请求转发给车间协调代理。 6)车间协调代理将请求转发给MIS代理。 7)MIS代理将处理结果返回给车间协调代理。 8)车间协调代理将处理结果转发给车间计划代理。在此过程中,功能代理之间的信息交换可以用KQML描述如下:第4次徐庆松等:支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型(AMIS代理,B车间代理,C车间计划代理,MsgUrgent调度通知) ,短期计划短期工作计划)说明了这一对话过程。 1)MIS代理向车间代理发送紧急通知:2)代理B(车间)答复代理A(MIS)收到请求:车间)向代理C发送紧急通知(车间计划):4)代理C(车间计划)回答代理商B(商店)收到请求:车间平面图向代理商B(商店)发送请求以获取短期工作计划:6)代理商B(商店)向代理商A(管理系统)发送请求)以获取短期工作计划:7)代理A(MIS)对代理B(车间)作出回应短期工作计划:信息和控制28卷8)代理B(车间)对代理C(车间计划)作出回应短期工作计划:通过代理之间的信息交互,可以将已调度的紧急信息轻松传输到车间控制系统。由此可见,我们可以自主设计和开发AMIS单元,而不必考虑要连接的AMIS单元的数据结构或实现机制。由高度自治的AMIS单元组成的AMIS系统可以促进信息交互,而不必担心数据结构不一致或隐含的信息交互困难。非盟特派团单位的建立机制。 5总结为了快速响应已经出现或即将出现的市场机会,需要在不同公司之间迅速结成联盟或解体。传统的信息系统显然不能满足这一要求。通过网络将具有相同拓扑的多个分布式AMIS单元连接起来,形成AMIS系统。具有不同功能的AMIS单元通过智能代理系统相互连接,以形成一个完整的AMIS系统。本文设计的车间控制信息系统框架模型是一个高度自治的AMIS单元,可以轻松地与其他AMIS单元连接以形成AMIS系统。因此,它可以很好地满足动态联盟信息系统管理的需求,是实现未来企业动态联盟的有效途径。 4徐庆松,杨建华,吴诚。面向对象的车间控制模型。清华大学学报(自然科学版),1998,10:81〜845徐庆松,陶丹,熊睿。基于工作流技术的面向对象的车间框架模型。第五届中国计算机集成制造系统(CIMS)第四届徐庆松等:支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型徐庆松(1971年),男,博士研究生。他的研究兴趣包括系统集成,敏捷制造,软件重用和企业构建。范玉顺,男,清华大学教授,博士生导师,国家CIMS专家组成员。吴诚,男,清华大学教授,博士生导师,院士。该研究领域是国家CIMS专家组的成员。陶丹,女,清华大学,博士研究生。该期刊已被添加到《中国学术期刊(光盘版)》中。 China Journal Network和ChinaInfo System Science and Technology Journal Group的声明旨在满足中国信息化建设的需求,并扩大作者的学术交流渠道。中国学术期刊(CD-ROM版),中国期刊网和万方数据(ChinaInfo)系统科学技术期刊。编辑部将所有提交到该期刊并接受出版的手稿文章统一纳入上述系统,并将其提供到CD-ROM和Internet中以提供信息服务。如有任何分歧,请提交另一本出版物。该杂志支付的报酬包括作者的版权使用费。 《中国学术期刊(光盘版)》已在全国各地建立了检索站。读者和作者可以去搜索站搜索和检索期刊的内容以及文章的引文。截止1998年底,中信系统科学技术期刊集团拥有200篇全文在线版本(网站:按照统一格式编入万方数据(中国信息)系统,读者可以通过互联网访问万方数据(中国信息)该系统是免费的(一年后,开始接受费用)。对本杂志内容的查询和检索,也欢迎各界朋友通过万方数据系统向我们的杂志提交宝贵的评论,建议或订阅。情报与控制,情报与控制,28卷