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发动机装配线制造执行系统AMES(Assembly Line Manufacturing Execution System)是在发动机装配线领域介于企业资源计划管理系统和过程控制系统之间的生产制造执行系统,它既打通了生产与计划的数据流,又为装配线提供一个快速反应、柔性化、有弹性、精益化和智能化的生产制造环境,对于发动机复杂流程制造企业来讲,建立一套适合其业务流程的AMES系统,是实现提高企业核心竞争力的必由途径。由于发动机装配线由上百个工序组成,流水线生产特点,其中一个工序出现故障,则会影响整线的生产,为了减少AMES系统对生产的影响,所以现有AMES系统采用RFID Tag(Radio Frequency Identification Tag)和PLC DB(Programmable Logic Controller Data Block)方式存储生产配方。但这两种方式都不能同时满足在生产配方修改后及时生效每个工序和高效灵活扩展生产配方的功能,因此本文设计实现一套同时具备实时下达生产配方到每个工序和高效管理、可灵活扩展生产配方的AMES系统,保障网络环境的可靠性,保证系统与每个工序实时通讯,实时参与每个工序的任务控制。具体研究内容和成果如下:(1)研究MES(Manufacturing Execution System)相关理论和分析AMES功能需求,从整体的角度设计了一套AMES系统的软件架构。其中设计了OES(Online Execution System)模块来实现生产配方及时下达到每个工序的功能,设计了PFM(Production Formula Management)模块来实现高效管理、可灵活扩展的生产配方管理。(2)根据AMES软件架构和需求,设计了分布式计算、互相备份的硬件架构和冗余稳定的网络架构,从硬件和架构方面来保证AMES系统的性能和稳定性。(3)通过研究PLC通讯技术、“观察者”设计模式和负载均衡技术,从通讯、数据和负载均衡方面设计与实现了实时、稳定的OES模块,来实现生产配方实时下达到每个工序的功能,同时设计基于PLC实现OES主从服务器的自动备份,来实现系统的健壮性,保障生产稳定。(4)设计实现了利于灵活扩展生产配方的各操作类型参数内容和生产配方的结构,同时设计与实现了高效管理、可灵活扩展的生产配方管理界面,对比传统生产配方管理,保障了生产配方高效管理和灵活扩展。(5)本文AMES系统实现了生产配方实时下达和高效管理、生产配方的可灵活扩展,并成功地应用在发动机总装线的项目中。经过对OES健壮性和性能进行了测试,验证了系统的实时、稳定,保障了生产的稳定;经过对PFM灵活扩展生产配方和高效管理方面进行了测试,确定系统具备高效管理、灵活扩展生产配方功能,保障了管理高效和生产配方的灵活扩展。