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2019

07-20


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支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型
信息与控制支持动态联盟车间控制信息系统框架模型徐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得到了更多更多的关注。车间控制器的设计和开发也必须适应动态联盟的需要。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,它们相互补充,并且可以暂时和快速地响应已经或将要发生的市场机会。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。开发优质产品以投放市场,分享利益并以某种方式分担风险。当市场需求消失时,该联盟迅速瓦解。通过参与动态联盟,公司可以利用他们的专业知识,利用现有的技术基础和生产条件来完成新产品的开发和生产。动态联盟是产品导向的,由产品生命周期开始时的主动态形成,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等级组织结构:盟友是联盟组织管理的实际执行者。从法律角度和实践来看,盟友都有不可或缺的地位。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主权和自主权,并根据自己的经营理念组织企业的运作。在动态联盟中,成员公司之间分发的产品数据和知识往往需要经常交换,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。各种信息技术的快速发展为可重构动态联盟信息系统的设计提供了良好的支持。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的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,软件平台和网络通信方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。目前,相当多的企业已经建立了企业内部网的内部网,为建立企业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自主地执行功能,同时与相关代理和流程相关联。连续性和自主性的要求来自环境变化,要求代理人以灵活和智能的方式实时响应用户需求,而无需人工指导和干预。理想情况下,在特定环境中,持续一段时间。在内部,在反复实施某项功能后,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进程通信和协作,甚至可以在不同的地方来回移动。代理技术的发展使得联营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各种业务流程。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。工作流包括一组活动及其相互的订单关系,以及流程的开始和结束条件,a以及每个活动的描述,例如活动的执行者,相关的应用程序,需求和生成的数据等。工作流程由工作流程管理系统运行。它与工作流执行程序(人员,应用程序)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在特定协议下一起工作,并且每个工作流机器控制流程执行的一部分并使用相关资源和应用工具。 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是一种发展良好的代理通信语言。应用了许多现有的代理实现系统。 2敏捷制造信息系统是一个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。根据设备内部运行的功能模块,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系统的自主基本组件。每个AMIS单元由两部分组成:智能代理系统和应用功能模块。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组成的应用功能域。这些应用功能模块或应用功能区域通过智能代理系统连接到网络。从而构成整个AMIS系统,如图1所示,是多智能体敏捷制造信息系统的体系结构。 AMIS单位具有高度自治性,其自治性表现在以下几个方面:1)该单位加入联盟或退出联盟或改变角色。该操作由单元本身执行。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)用户发出的应用程序或查询命令由智能代理系统根据分解规则和系统结构信息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,根据信息流关系将子查询结果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元执行,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系统在现成的代理和代理之间提供信息交换协议,包括代理间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修改或添加代理会话进程和通用词汇表。在AMIS底层支持环境的支持下,用户可以使用这两个工具来支持管理支持动态联盟的敏捷企业信息。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,车间控制系统是一个非常重要的组成部分。车间控制系统通常包括计划,调度,控制,在制品,设备管理等。主要任务和信息交互如图2所示。管理信息系统系统向研讨会发布短期工作计划。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调度模块。根据日常计划,车间设备信息和CAPP获得的工艺路线形成处理过程。车间加工监控模块从CAPP获取NC程序,根据过程处理和处理过程中的产品管理模块采购程序,及时更新生产情况,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。在信息流程中,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),以形成AMIS系统中的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?车间计划代理:分解每日计划并完成生产报告?车间调度代理:根据日常计划,设备信息和过程信息,根据突发的处理情况安排处理任务。车间控制代理:根据加工程序,监控设备的加工过程?研讨会WIP代理:更新,统计WIP信息?车间设备代理:跟踪和统计车间的设备。 4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种功能代理之间有两种信息交换方式(如表1所示)。 1)控制信息的传输。完成计划的通知如下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系统向研讨会发送紧急通知的对话过程示例。在实际生产中,生产计划不是静态的,并且通常需要解决一些紧急的生产任务。当需要处理时,MIS系统重新安排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,当处理此事件时,代理之间的信息交换过程如下:信息和控制28卷1)MIS代理将调度通知转发给车间协调代理。 2)在收到MIS代理人的紧急通知后,车间协调代理将回复MIS代理并收到紧急通知。 3)车间协调代理将MIS代理发出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发货通知后,将回应车间协调代理并收到紧急通知。 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)研讨会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通过KQML描述如下:第4个徐青松等:支持动态联盟的车间控制信息系统框架模型(AMIS代理,B店代理,C车间计划代理,MsgUrgent派遣通知) ,ShortPlan短期工作计划)说明了这种对话过程。 1)MIS代理向车间代理发送紧急通知:2)代理B(车间)响应代理A(MIS)接收请求:Workshop)向代理C发送紧急通知(车间计划):4)代理C(车间计划)答案代理B(车间)接收请求:车间计划)向代理商B(车间)发送请求以获得短期工作计划:6)代理商B(车间)向代理商A(MIS)发送请求)获得短期工作计划:7)代理A(MIS)响应代理B(车间)短期工作计划:信息和控制28第8卷)代理B(车间)响应代理C(车间计划)短期工作计划:通过这种方式,通过代理商之间的信息交互,将发送的紧急信息轻松转移到车间控制系统。由此可以看出,我们可以自主设计和开发AMIS单元,而无需考虑要连接的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,而不必担心由不一致的数据结构或impl引起的信息交互困难AMIS单位的机制。 5总结为了快速应对已经出现或即将出现的市场机遇,不同公司之间需要快速联盟或解体。传统的信息系统显然不能满足这一要求。通过网络连接具有相同拓扑的多个分布式AMIS单元来形成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,形成整个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,可以很容易地与其他AMIS单元连接,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要,是实现未来企业动态联盟的有效途径。 4徐庆松,杨建华,吴成。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,熊锐。基于工作流技术的面向对象的研讨会框架模型。第五届中国计算机集成制造系统(CIMS)学术第四期徐庆松等:支持动态联盟车间控制信息系统框架模型徐庆松(1971),男,博士生。他的研究兴趣包括系统集成,敏捷制造,软件重用和企业建设。范玉顺,男,清华大学教授,博士生导师,国家CIMS专家组成员。吴成,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(CD-ROM版)”中。中国期刊网和中国信息系统科技期刊集团的声明是为了满足中国信息化建设的需要,拓展作者的学术交流渠道。中国学术期刊(光盘版),中国期刊网和万方数据(ChinaInfo)系统科技期刊。所有提交给期刊并接受出版的稿件将由编辑部统一包含在上述系统中,并提供给光盘和互联网提供信息服务。如果有任何不同意见,请提交另一份出版物。该期刊支付的报酬包括作者的版权使用费。中国学术期刊(CD-ROM版)已在全国各地建立了搜索站。读者和作者可以到搜索站搜索和检索期刊的内容和文章的引用。中国信息系统科技期刊集团于1998年底拥有200个全文在线版本(网站:根据统一格式汇编成万方数据(ChinaInfo)系统,读者可以访问互联网访问万方数据(ChinaInfo)系统免费(一年后,开始接受费用)查询和检索本期刊的内容,欢迎各界朋友通过万方数据系统提交宝贵的意见,建议或订阅。信息与控制,信息与控制,28卷
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