離散生產(chǎn)車間中U-制造運(yùn)行環(huán)境構(gòu)建、信息提取及其服務(wù)方法.pdf

1、隨著RFID、PDA、ZigBee等U-計(jì)算(也稱為泛在計(jì)算或普適計(jì)算)技術(shù)的快速發(fā)展，一種新的下一代先進(jìn)制造范式，--U-制造應(yīng)運(yùn)而生。將U-制造應(yīng)用于離散生產(chǎn)車間中可解決車間數(shù)據(jù)斷層、信息不能及時(shí)獲取、異常情況或事件難以感知等典型問題，并彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的不足(如數(shù)據(jù)采集范圍有限、采集時(shí)間存在延遲等)，從而實(shí)現(xiàn)對車間業(yè)務(wù)過程的精細(xì)化、實(shí)時(shí)、在線和遠(yuǎn)程管理。本文在國家自然科學(xué)基金(No.50675201)、浙江省重大科技專項(xiàng)(優(yōu)先

2、主題)工業(yè)項(xiàng)目(No.2008C01060-1)等資助下，著重研究了將U-制造應(yīng)用于離散生產(chǎn)車間時(shí)所面臨的幾個(gè)關(guān)鍵問題，包括：U-制造運(yùn)行環(huán)境的構(gòu)建、泛在數(shù)據(jù)(典型的如泛在物流數(shù)據(jù)和泛在質(zhì)量數(shù)據(jù)，本文主要關(guān)注這兩類數(shù)據(jù))的信息提取、U-制造信息的按需服務(wù)等。
　　 針對車間U-制造運(yùn)行環(huán)境的構(gòu)建問題，從確定數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和確定標(biāo)識對象兩個(gè)方面進(jìn)行了分析。首先建立了企業(yè)應(yīng)用U-制造的能力成熟度模型及其應(yīng)用能力域影響因子，采用層次分析

3、法確定了影響因子權(quán)重，采用模糊綜合評估法確定了其應(yīng)用能力成熟度級別，從而確定U-制造應(yīng)用范圍，采用基于瓶頸的方法識別目標(biāo)范圍內(nèi)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)；接下來采用模糊德爾菲法確定了影響物料標(biāo)識的關(guān)鍵因素，在此基礎(chǔ)上，采用模糊C-均值聚類對同類物料進(jìn)行了劃分，獲得需要被優(yōu)先標(biāo)識的物料。
　　 針對泛在物流數(shù)據(jù)的信息提取問題，將工位上固定式RFID讀寫器讀取物料上的標(biāo)簽這一行為視為一次物流簡單事件(可稱之為RFID讀事件)的觸發(fā)，運(yùn)用復(fù)雜

4、事件處理技術(shù)中的事件操作符，將其映射和轉(zhuǎn)換為六類物流復(fù)雜事件(包含領(lǐng)料出庫、物料到達(dá)工位、物料報(bào)廢、物料返工、物料終檢、物料完工入庫等事件)，并給出了其聚合規(guī)則，分析了其聚合過程及原理；接下來將六類物流復(fù)雜事件和工序相結(jié)合，構(gòu)建物流狀態(tài)矩陣以實(shí)現(xiàn)單批次生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)中所有物流復(fù)雜事件的存儲；最后結(jié)合物流狀態(tài)矩陣的兩類參數(shù)(包括秩和元素)，對單批次生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的物流進(jìn)度進(jìn)行了詳細(xì)的分析和判別。
　　 針對泛在質(zhì)量數(shù)據(jù)的信息提取問題，

5、將移動式RFID讀寫器采集一次質(zhì)量數(shù)據(jù)的結(jié)果定義為一個(gè)質(zhì)量數(shù)據(jù)粒，并給出其形式化描述，分析了其中各個(gè)屬性的來源。在質(zhì)量合格率、質(zhì)量損失率、質(zhì)量返工率、質(zhì)量直通率等已有指標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出了質(zhì)量穩(wěn)定率、質(zhì)量影響率等新指標(biāo)。基于質(zhì)量數(shù)據(jù)粒中的各個(gè)屬性，給出了正常模式下和異常模式下各個(gè)指標(biāo)的計(jì)算過程和步驟。接下來將六類質(zhì)量指標(biāo)和工序相結(jié)合，構(gòu)建了面向單批次生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的質(zhì)量狀態(tài)矩陣，以全面描述和反映任務(wù)執(zhí)行過程中物料的質(zhì)量狀態(tài)。
　　

6、針對制造信息的按需服務(wù)問題，首先提出了一種基于“物料-任務(wù)”的業(yè)務(wù)過程上下文動態(tài)建模技術(shù)，給出了其基本元素組成和建模的三個(gè)步驟，包括上下文模板的初始化、上下文模板在訂單執(zhí)行不同階段中的變遷以及兩類重要的信息載體，--物流狀態(tài)矩陣和質(zhì)量狀態(tài)矩陣的嵌入。再次討論了面向用戶的U-制造信息服務(wù)規(guī)則描述和設(shè)定過程，在定義U-制造信息服務(wù)規(guī)則中四個(gè)組成元素的基礎(chǔ)上，通過起草、驗(yàn)證和存儲等三個(gè)步驟，進(jìn)而以關(guān)系數(shù)據(jù)庫表對信息服務(wù)規(guī)則加以保存。接下來詳細(xì)