基于构件的MES可视化平台开发及其应用

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制造执行系统(MES)是连接上层企业管理系统与下层车间操作系统的桥梁,是现代制造业实现信息化的核心之一。随着精细化生产方式越来越广泛的使用,车间管理系统的需求逐渐由原来单一的流程模式向自主化、柔性化、模块化方向发展。本文采用基于图形化构件的开发方式,通过建立企业层次映射模型提取通用构件,创建与实现用户自主开发MES的可视化平台。从业务模型到构件模型,本文采用三层映射关系。首先,在计算机无关模型(CIM)层,采用层次化映射模型,将企业车间范畴内的业务活动映射为信息系统范畴内的功能模型,即业务流程中从顶层业务领域到底层业务操作逐一转换为信息模型中系统到数据处理的过程,以整个车间生产信息模型中流程节点作为信息的承载点及扭转点。同时,以车间排产为实例,根据节点之间的联系程度建立邻接矩阵,通过关联度聚类,建立节点集合对内强耦合、对外松耦合的功能簇,并生成业务构件,建立整个MES业务构件总图。其次,在平台无关模型(PIM)层,通过定义构件形式化表述,定义构件的名称、输入接口以及输出接口、构件的操作集、组织单元等,展现构件的内部操作过程及接口。对于流程重构,引入了多色集合的判别标准,对比新建模型与参照模型的差异节点以及差异程度,通过业务构件与底层构件的快速重组(拆离、修改、连接)以实现MES的柔性化改造。最后,在与平台相关模型(PSM)层,针对构件实现采用MVC分类思想,将业务构件拆分为120个操作构件、界面构件、运算构件等底层构件。通过现有图形开发平台生成可视化构件,并纳入树状结构构件库中。同样以生产排产为实例,通过图形化平台实现制造执行系统业务构件的重组实现业务流程柔性化重构。实践表明,利用图形化构件技术的便捷性与直观性可以很大程度上提高系统新建以及重构的效率。
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