数字化工厂及其关键技术研究
发布时间：2021-11-02 14:56
制造业是一个国家国民经济的支柱产业之一。严酷的市场竞争迫使制造企业必须快速响应市场变化，提高敏捷性。以Internet为代表的IT技术既带来了机遇，更带来了挑战，基于知识的创新已经成为本世纪制造业的主旋律。T、Q、C、S、I、E是廿一世纪制造企业生存和发展的六要素。 本文在两个国家“863”CIMS应用示范工程实践的基础上，以徐工集团为背景，以徐工集团徐州装载机厂为研究实例，解剖了制造企业的主要经营活动，认为提高制造企业敏捷性需要从四个方面着手：提高自身的敏捷性；通过和外部关联实体协作，共享物质、信息和知识资源，提高整体的敏捷性；把客户作为重要伙伴；利用IT技术支持敏捷性的实现。 在分析制造企业内外实体之间关联关系本质特征的基础上，首次提出了数字化工厂概念，数字化工厂是一种扩展企业形式，其本质特征是信息、信息流和工作流的数字化。分析了数字化工厂的含义和运作模式以及对IT技术的需求。 引入控制视图，首次提出了数字化工厂信息系统的六视图模型结构。初步研究了将模型结构、面向对象建模、UML语言和关联矩阵用于建立数字化工厂信息系统模型的方法，论述了建模思想。 提出了基于...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 制造业面临的机遇与挑战
1.2 信息时代制造业的制造策略
1.3 制造企业应用IT技术的过程与发展趋势
1.4 制造企业信息化的研究与应用现状以及存在的问题
1.5 课题来源
1.6 课题研究方法
1.7 贯穿全文的几个观点
1.8 论文的主要内容和组织结构
第二章 数字化工厂概念、特征以及对IT技术的需求
2.1 引言
2.2 制造系统内部关系及与外部的联系
2.2.1 制造系统的抽象表示
2.2.2 制造企业内部过程与功能领域及其相互关系
2.2.3 制造企业的功能组织及其协作关系
2.2.4 制造企业与外部实体的关系
2.2.4.1 制造企业的外部实体
2.2.4.2 制造企业与外部实体的关系
2.3 制造企业内外实体之间关系的本质特征
2.4 讨论
2.5 数字化工厂概念与特征
2.5.1 数字化工厂概念
2.5.2 数字化工厂含义
2.5.3 数字化工厂运作模式
2.5.4 数字化工厂的组成成员
2.5.5 数字化工厂的活动空间和生命周期
2.5.6 数字化工厂的一般特征
2.5.7 数字化工厂的本质特征
2.6 数字化工厂对IT技术的需求
2.6.1 对数字化工厂建模方法和模型体系结构的需求
2.6.2 对数字化工厂工作环境的需求
2.6.2.1 支持业务过程自动化
2.6.2.2 支持集成已有应用系统
2.6.2.3 支持数字化工厂环境
2.6.2.4 可伸缩性
2.6.2.5 支持数字化工厂各个业务方面
2.6.2.6 支持异构数据管理环境
2.6.2.7 提供公共工具
2.6.2.8 支持业务扩展和业务重构
2.6.2.9 提供业务安全保障
2.6.2.10 支持数字化工厂快速建立
2.6.3 对分布式开发环境和标准化的需求
2.6.3.1 支持分布式开发环境
2.6.3.2 支持开放系统环境
2.6.3.3 支持正在出现的开放系统标准
2.6.3.4 提供标准的应用接口
2.6.3.5 支持标准接口
2.6.4 保护已有投资的需求
2.7 数字化工厂关键技术及本文研究重点
2.8 本章小结
第三章 数字化工厂模型结构和动态建模方法
3.1 引言
3.2 有关基本概念
3.3 现有模型结构和建模方法比较
3.4 数字化工厂模型结构和建模方法及建模语言
3.4.1 数字化工厂建模方法
3.4.2 数字化工厂建模语言
3.4.3 数字化工厂模型结构选择与改进
3.4.4 数字化工厂模型结构各视图之间的关系
3.5 数字化工厂动态建模思想
3.5.1 数字化工厂动态建模需要解决的问题
3.5.2 数字化工厂动态建模思想
3.5.3 用关联矩阵表示关联关系
3.6 数字化工厂动态建模
3.6.1 资源视图建模
3.6.1.1 资源视图的构成要素和建模方法
3.6.1.2 资源视图与其他视图的关系
3.6.2 组织视图建模
3.6.2.1 组织视图的构成要素和建模方法
3.6.2.2 组织视图与其他视图的关系
3.6.3 功能视图建模
3.6.3.1 功能视图的构成要素和建模方法
3.6.3.2 功能视图与其他视图的关系
3.6.4 信息视图建模
3.6.5 过程视图建模
3.6.5.1 过程视图的构成要素与建模方法
3.6.5.2 过程视图与其他视图的关系
3.6.6 控制视图建模
3.7 本章小结
第四章 数字化工厂信息系统结构与基础应用平台
4.1 引言
4.2 数字化工厂信息系统组成成分
4.3 数字化工厂信息系统实现设想
4.4 数字化工厂信息系统的已有技术基础
4.5 数字化工厂信息系统结构
4.5.1 数字化工厂信息系统结构
4.5.2 抽取数字化工厂信息系统公共服务
4.6 数字化工厂信息系统的基础应用平台
4.6.1 数字化工厂信息系统的基础应用平台
4.6.2 基础应用平台的公共服务组件和接口
4.6.2.1 桌面（Desktop）
4.6.2.2 任务和会话（Task＆Session）
4.6.2.3 工作流（Workflow）
4.6.2.4 应用（Application）
4.6.2.5 智能代理（Agent）
4.6.2.6 协商（Negotiator）
4.6.2.7 仲裁（Mediator）
4.6.2.8 对象访问（Object Access）
4.6.2.9 数据管理（Data Management）
4.6.2.10 知识管理（DF KBMS）
4.6.2.11 Internet工具（Internet Tools）
4.6.2.12 STEP服务（STEP Services）
4.6.2.13 数字化工厂监控（DF Monitor）
4.6.3 服务组件之间的协作
4.7 基础应用平台支持异构性的方法
4.7.1 基础应用平台的四层结构模式
4.7.2 基础应用平台支持异构性的方法
4.7.2.1 DF系统注册目录
4.7.2.2 DF事件通道
4.7.2.3 DF服务器
4.7.2.4 DF知识库
4.8 基础应用平台支持资源共享的方法
4.9 基础应用平台支持数字化工厂IT技术需求
4.10 开发基础应用平台时需要考虑的因素
4.11 实现数字化工厂信息系统的关键技术
4.12 本章小结
第五章 数字化工厂工作流管理
5.1 引言
5.2 有关概念和现有工作流管理系统分类
5.2.1 有关概念
5.2.2 现有工作流管理系统分类和一般组成
5.3 当前工作流管理系统存在的问题
5.4 WfMC工作流管理系统参考模型
5.5 数字化工厂工作流的特点
5.6 数字化工厂对工作流管理系统的要求
5.7 数字化工厂工作流管理系统结构和工作原理
5.7.1 数字化工厂工作流管理系统结构
5.7.2 数字化工厂工作流管理系统的工作原理
5.7.3 数字化工厂工作流管理系统的特点
5.8 工作流管理系统控制机制的表示方法
5.8.1 工作流约束顺序机制表达方法
5.8.2 基于事件的工作流规则表示方法
5.9 数字化工厂工作流动态封装的实现方法
5.9.1 数字化工厂工作流动态封装的需求
5.9.2 数字化工厂工作流动态封装的实现方法
5.10 本章小结
第六章 数字化工厂信息系统的实施
6.1 引言
6.2 实施数字化工厂信息系统的策略和原则
6.3 徐州装载机厂信息化的昨天、今天和明天
6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望
致谢
博士研究生期间主要工作
参考文献
附录： “徐工集团徐州装载机厂CIMS应用示范工程”科技成果鉴定证书部分内容
【参考文献】：
期刊论文
[1]客户关系管理研究与实现[J]. 王金庆,周良,丁秋林,施克元,刘红根. 中国机械工程. 2002(09)
[2]产品生命周期管理的一种新策略-协同产品商务[J]. 王金庆,谢强,周良,丁秋林. 计算机应用研究. 2001(05)
[3]基于Agent的工作流协调模型研究[J]. 朱云龙,薛劲松,李红信,于海斌,马力. 小型微型计算机系统. 2000(07)
[4]美国的“下一代制造”和我们的对策[J]. 张曙. 中国机械工程. 2000(Z1)
[5]数码工厂——资讯年代的制造业[J]. 李荣彬. 中国机械工程. 2000(Z1)
[6]基于网络的敏捷制造[J]. 严隽琪,倪炎榕,马登哲. 中国机械工程. 2000(Z1)
[7]零时间:21世纪企业的概念构架[J]. 周伯生,樊东平. 中国机械工程. 2000(Z1)
[8]基于CORBA的企业应用集成技术研究[J]. 颜雄雄,全春来,刘嘉. 计算机工程与设计. 2000(01)
[9]刍议知识管理及其体系框架[J]. 朱祖平. 科研管理. 2000(01)
[10]面向用户的CIMS总体设计模型体系的一种形式化描述[J]. 潘东,王京春,金以慧. 计算机工程与应用. 1999(09)
本文编号：3472081
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 制造业面临的机遇与挑战
1.2 信息时代制造业的制造策略
1.3 制造企业应用IT技术的过程与发展趋势
1.4 制造企业信息化的研究与应用现状以及存在的问题
1.5 课题来源
1.6 课题研究方法
1.7 贯穿全文的几个观点
1.8 论文的主要内容和组织结构
第二章 数字化工厂概念、特征以及对IT技术的需求
2.1 引言
2.2 制造系统内部关系及与外部的联系
2.2.1 制造系统的抽象表示
2.2.2 制造企业内部过程与功能领域及其相互关系
2.2.3 制造企业的功能组织及其协作关系
2.2.4 制造企业与外部实体的关系
2.2.4.1 制造企业的外部实体
2.2.4.2 制造企业与外部实体的关系
2.3 制造企业内外实体之间关系的本质特征
2.4 讨论
2.5 数字化工厂概念与特征
2.5.1 数字化工厂概念
2.5.2 数字化工厂含义
2.5.3 数字化工厂运作模式
2.5.4 数字化工厂的组成成员
2.5.5 数字化工厂的活动空间和生命周期
2.5.6 数字化工厂的一般特征
2.5.7 数字化工厂的本质特征
2.6 数字化工厂对IT技术的需求
2.6.1 对数字化工厂建模方法和模型体系结构的需求
2.6.2 对数字化工厂工作环境的需求
2.6.2.1 支持业务过程自动化
2.6.2.2 支持集成已有应用系统
2.6.2.3 支持数字化工厂环境
2.6.2.4 可伸缩性
2.6.2.5 支持数字化工厂各个业务方面
2.6.2.6 支持异构数据管理环境
2.6.2.7 提供公共工具
2.6.2.8 支持业务扩展和业务重构
2.6.2.9 提供业务安全保障
2.6.2.10 支持数字化工厂快速建立
2.6.3 对分布式开发环境和标准化的需求
2.6.3.1 支持分布式开发环境
2.6.3.2 支持开放系统环境
2.6.3.3 支持正在出现的开放系统标准
2.6.3.4 提供标准的应用接口
2.6.3.5 支持标准接口
2.6.4 保护已有投资的需求
2.7 数字化工厂关键技术及本文研究重点
2.8 本章小结
第三章 数字化工厂模型结构和动态建模方法
3.1 引言
3.2 有关基本概念
3.3 现有模型结构和建模方法比较
3.4 数字化工厂模型结构和建模方法及建模语言
3.4.1 数字化工厂建模方法
3.4.2 数字化工厂建模语言
3.4.3 数字化工厂模型结构选择与改进
3.4.4 数字化工厂模型结构各视图之间的关系
3.5 数字化工厂动态建模思想
3.5.1 数字化工厂动态建模需要解决的问题
3.5.2 数字化工厂动态建模思想
3.5.3 用关联矩阵表示关联关系
3.6 数字化工厂动态建模
3.6.1 资源视图建模
3.6.1.1 资源视图的构成要素和建模方法
3.6.1.2 资源视图与其他视图的关系
3.6.2 组织视图建模
3.6.2.1 组织视图的构成要素和建模方法
3.6.2.2 组织视图与其他视图的关系
3.6.3 功能视图建模
3.6.3.1 功能视图的构成要素和建模方法
3.6.3.2 功能视图与其他视图的关系
3.6.4 信息视图建模
3.6.5 过程视图建模
3.6.5.1 过程视图的构成要素与建模方法
3.6.5.2 过程视图与其他视图的关系
3.6.6 控制视图建模
3.7 本章小结
第四章 数字化工厂信息系统结构与基础应用平台
4.1 引言
4.2 数字化工厂信息系统组成成分
4.3 数字化工厂信息系统实现设想
4.4 数字化工厂信息系统的已有技术基础
4.5 数字化工厂信息系统结构
4.5.1 数字化工厂信息系统结构
4.5.2 抽取数字化工厂信息系统公共服务
4.6 数字化工厂信息系统的基础应用平台
4.6.1 数字化工厂信息系统的基础应用平台
4.6.2 基础应用平台的公共服务组件和接口
4.6.2.1 桌面（Desktop）
4.6.2.2 任务和会话（Task＆Session）
4.6.2.3 工作流（Workflow）
4.6.2.4 应用（Application）
4.6.2.5 智能代理（Agent）
4.6.2.6 协商（Negotiator）
4.6.2.7 仲裁（Mediator）
4.6.2.8 对象访问（Object Access）
4.6.2.9 数据管理（Data Management）
4.6.2.10 知识管理（DF KBMS）
4.6.2.11 Internet工具（Internet Tools）
4.6.2.12 STEP服务（STEP Services）
4.6.2.13 数字化工厂监控（DF Monitor）
4.6.3 服务组件之间的协作
4.7 基础应用平台支持异构性的方法
4.7.1 基础应用平台的四层结构模式
4.7.2 基础应用平台支持异构性的方法
4.7.2.1 DF系统注册目录
4.7.2.2 DF事件通道
4.7.2.3 DF服务器
4.7.2.4 DF知识库
4.8 基础应用平台支持资源共享的方法
4.9 基础应用平台支持数字化工厂IT技术需求
4.10 开发基础应用平台时需要考虑的因素
4.11 实现数字化工厂信息系统的关键技术
4.12 本章小结
第五章 数字化工厂工作流管理
5.1 引言
5.2 有关概念和现有工作流管理系统分类
5.2.1 有关概念
5.2.2 现有工作流管理系统分类和一般组成
5.3 当前工作流管理系统存在的问题
5.4 WfMC工作流管理系统参考模型
5.5 数字化工厂工作流的特点
5.6 数字化工厂对工作流管理系统的要求
5.7 数字化工厂工作流管理系统结构和工作原理
5.7.1 数字化工厂工作流管理系统结构
5.7.2 数字化工厂工作流管理系统的工作原理
5.7.3 数字化工厂工作流管理系统的特点
5.8 工作流管理系统控制机制的表示方法
5.8.1 工作流约束顺序机制表达方法
5.8.2 基于事件的工作流规则表示方法
5.9 数字化工厂工作流动态封装的实现方法
5.9.1 数字化工厂工作流动态封装的需求
5.9.2 数字化工厂工作流动态封装的实现方法
5.10 本章小结
第六章 数字化工厂信息系统的实施
6.1 引言
6.2 实施数字化工厂信息系统的策略和原则
6.3 徐州装载机厂信息化的昨天、今天和明天
6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望
致谢
博士研究生期间主要工作
参考文献
附录： “徐工集团徐州装载机厂CIMS应用示范工程”科技成果鉴定证书部分内容
【参考文献】：
期刊论文
[1]客户关系管理研究与实现[J]. 王金庆,周良,丁秋林,施克元,刘红根. 中国机械工程. 2002(09)
[2]产品生命周期管理的一种新策略-协同产品商务[J]. 王金庆,谢强,周良,丁秋林. 计算机应用研究. 2001(05)
[3]基于Agent的工作流协调模型研究[J]. 朱云龙,薛劲松,李红信,于海斌,马力. 小型微型计算机系统. 2000(07)
[4]美国的“下一代制造”和我们的对策[J]. 张曙. 中国机械工程. 2000(Z1)
[5]数码工厂——资讯年代的制造业[J]. 李荣彬. 中国机械工程. 2000(Z1)
[6]基于网络的敏捷制造[J]. 严隽琪,倪炎榕,马登哲. 中国机械工程. 2000(Z1)
[7]零时间:21世纪企业的概念构架[J]. 周伯生,樊东平. 中国机械工程. 2000(Z1)
[8]基于CORBA的企业应用集成技术研究[J]. 颜雄雄,全春来,刘嘉. 计算机工程与设计. 2000(01)
[9]刍议知识管理及其体系框架[J]. 朱祖平. 科研管理. 2000(01)
[10]面向用户的CIMS总体设计模型体系的一种形式化描述[J]. 潘东,王京春,金以慧. 计算机工程与应用. 1999(09)
本文编号：3472081
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