构件化可重构制造执行系统研究与实现

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构件化可重构制造执行系统研究与实现

发表时间：2008-12-10
李朝辉 范瑜 陈如亮  来源：万方数据

本文从软件重用角度对可重构MES体系结构及相关构件复用技术进行了研究。给出了开放、可扩展的可重构MES平台软件框架及构件获取技术；建立了可重构制造执行系统平台的功能层次结构；并对系统进行了设计和软件实现。该系统已在实际企业生产管理中试运行，结果表明，它提供的功能模块符合企业实际生产需要，并解决了传统制造执行系统适应性和可重构性差等问题。
当前企业生产面临的主要问题是如何针对产品交货期的要求，降低生产成本，重组生产过程和资源，以提高快速响应市场变化的能力。制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem，MES）作为连通企业管理层与生产底层的桥梁，提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态，是上述问题可行的解决方案。但目前存在的MES缺乏适应、组织、配置能力，不能很好地随着企业业务、组织结构的变化在系统结构和功能上作相应的调整，造成MES软件不能被大范围地推广使用。
针对传统MES适应性和可重构性差等问题，本文提出采用构件化可重构制造执行系统来解决，给出了开放、可扩展的可重构制造执行系统平台软件框架及相关构件复用技术；建立了可重构制造执行系统平台的功能层次结构；并对系统进行了设计和软件实现。
1基于J2EE的可重构制造执行系统软件体系结构
每个企业在实施MES时往往会从不同的MES软件商选择最适合自身特点的模块来集成实现，这就要求可重构MES平台具有良好的开放性、易集成性和可重构性。为了实现软件的重用，增强系统的柔性，采用支持分布式应用的构件技术实现MES，来满足不同企业的各种需要。避免对每个企业都重复进行需求分析、详细设计、编码、测试、运行维护等整个软件生命周期，为企业节省人力、物力和财力。鉴于J2EE完美地结合了分布式计算和对象模型技术，它也就成了开发企业多层分布式信息系统的首选方案，本系统的开发也采用了J2EE技术。
企业生产具有各生产过程紧密集成的特点，每一环节必须完成本身工作之外，还要保证相关过程的正常运转等特点。基于J2EE架构的特点，根据可重构MES功能需求，建立了4层B/S体系结构的可重构MES平台体系构架（图1），它通过构建可重构MES的集成框架，既实现了功能集成，又实现了过程集成，保证了企业生产过程的顺利进行。可重构MES平台分别为表示层、Web服务层、应用服务层、数据层，将用户界面同MES业务逻辑、数据存储相分离，每一层可以独立进行扩充和修改而不影响应用系统的其它部分。