亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于CORBA-MAS的裝配系統(tǒng)信息集成框架研究

        2015-10-31 05:30:04嚴正峰
        關(guān)鍵詞:異構(gòu)協(xié)作子系統(tǒng)

        嚴正峰,王 旭

        (合肥工業(yè)大學(xué) 機械與汽車工程學(xué)院,合肥 230009)

        ?

        基于CORBA-MAS的裝配系統(tǒng)信息集成框架研究

        嚴正峰,王旭

        (合肥工業(yè)大學(xué) 機械與汽車工程學(xué)院,合肥230009)

        針對產(chǎn)品裝配過程中多源異構(gòu)信息的集成問題,在分析產(chǎn)品裝配過程信息組織形式的基礎(chǔ)上,基于角色和功能對裝配過程進行了分解,定義了制造單元映射、制造單元聯(lián)盟和制造單元合并的信息集成分類模型,引入了公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)(Common Object Request Broker Architecture, CORBA)和Agent技術(shù),建立了MAS(Multi Agent System)系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上提出了基于CORBA-MAS的集成框架。通過建立MAS的協(xié)作模型,采用可擴展標記語言(XML)對信息進行表達和封裝,有利于Agent之間的協(xié)作。基于上述理論開發(fā)了基于CORBA-MAS的資源信息集成原型系統(tǒng),并成功應(yīng)用于北京某汽車發(fā)動機裝配車間,驗證了該信息集成框架的可行性和有效性。

        制造單元;裝配過程;CORBA-MAS;信息集成

        0 引言

        隨著全球市場競爭的加劇,面對瞬息萬變的市場環(huán)境,企業(yè)決策層必須及時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的過程信息來合理分配資源。裝配系統(tǒng)日益規(guī)?;⒅圃爝^程不確定因素隨機多變,導(dǎo)致裝配過程中的信息呈現(xiàn)多源、海量、多層次等特性,易形成信息孤島導(dǎo)致信息流阻塞。信息集成通過同構(gòu)化處理屏蔽了各異構(gòu)數(shù)據(jù)間的差異,集成后的信息對用戶來說是一致的、無差異的[1]。Carsten等[2]在分析數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上,建立了統(tǒng)一存取和集成的方法。McBurney和Omicini[3]提出基于智能體分布式數(shù)控系統(tǒng)。苗新剛等[4]針對復(fù)雜結(jié)構(gòu)件裝配系統(tǒng)進行了多Agent建模。張函等[5]提出了基于MAS的開放式數(shù)控軟件。

        以上研究主要在分析信息源的基礎(chǔ)上研究了信息集成,但從制造單元這個基本生產(chǎn)主體進行信息集成方面研究的較少。本文在將MAS(Multi Agent System)和CORBA(Common Object Request Broker Architecture)技術(shù)進行了融合,提出了一種基于CORBA-MAS的信息集成框架。MAS適合解決動態(tài)、開放環(huán)境中的協(xié)作問題,Agent類似于分枝干,銜接各應(yīng)用系統(tǒng)、制造單元的Agent,屏蔽了異構(gòu)的系統(tǒng)。通過對象請求(Object Request Broker,ORB)發(fā)送請求服務(wù),MAS的協(xié)作求解過程實現(xiàn)了資源信息的集成。該框架利用Agent技術(shù)來包裝制造單元、應(yīng)用子系統(tǒng),保證了這些制造單元、應(yīng)用子系統(tǒng)在集成過程中仍能保持原來的穩(wěn)定性;使用XML來表示和封裝不同單元、應(yīng)用之間的交互信息,具有良好的跨平臺性。

        1 裝配系統(tǒng)的制造單元分析

        1.1裝配系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程分析

        裝配系統(tǒng)作為產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的最終執(zhí)行者和實時信息的采集者,裝配過程是決定發(fā)動機產(chǎn)品質(zhì)量的重要工藝流程。產(chǎn)品裝配過程信息如圖1所示,從企業(yè)級資源管理系統(tǒng)(如ERP)中獲取生產(chǎn)訂單、出庫單、物料BOM等信息;從車間級資源管理系統(tǒng)中獲取物料消耗信息[6];從裝配流水線上采集各種過程信息以及訂單完成進度等信息。前兩類信息大部分屬于異構(gòu)信息,以結(jié)構(gòu)化的形式存在于數(shù)據(jù)庫中;而裝配線上的實時信息大部分是非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的信息,難以建立統(tǒng)一的信息模型[7]。生產(chǎn)現(xiàn)場實時性很強,需要根據(jù)流水線上動態(tài)的生產(chǎn)過程信息敏捷的做出響應(yīng),以提高生產(chǎn)效率。

        圖1 車間生產(chǎn)過程信息

        1.2裝配系統(tǒng)的制造單元分解

        根據(jù)粒度大小的不同可以把裝配線分成是多個組織單元,且不同的組織單元之間有一定的依賴關(guān)系,車間由裝配線組成、裝配線由若干個制造單元組成。將產(chǎn)品的裝配任務(wù)進行分解,每個制造單元承擔不同的裝配任務(wù)。產(chǎn)品總成的分解包括基于功能和基于角色的分解,如圖2所示。

        圖2 發(fā)動機整體分解關(guān)系圖

        基于功能的分解,可以將產(chǎn)品分解為多個子功能系統(tǒng),如發(fā)動機可分為活塞連桿系統(tǒng)、連桿曲軸系統(tǒng)、電機系統(tǒng)等多子功能系統(tǒng)?;诮巧梢詫⑷蝿?wù)分解,得出由不同角色(如制造單元)的生產(chǎn)任務(wù)。

        1.3制造單元的資源信息集成分類

        分布在裝配線上彼此獨立的制造單元,它們之間必須建立一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系才能實現(xiàn)信息的集成。按照制造單元集成程度的不同,參考本體論中的本體集成分類方法,將制造單元集成分為制造單元映射、制造單元結(jié)盟和制造單元合并三類。上述三種形式的集成程度不同,單元映射屬于松散集成、單元結(jié)盟屬于關(guān)聯(lián)集成、單元合并屬于緊密集成,如圖3所示。

        圖3 制造單元信息集成分類

        定義1:制造單元映射(Manufacturing Unit Mapping, MUM)。制造單元映射指在不同制造單元之間根據(jù)生產(chǎn)關(guān)系建立連接,這些連接能夠?qū)蓚€或多個不同的制造單元的關(guān)系對應(yīng)起來,在建立映射的過程中制造單元自身并不改變。制造單元映射對制造單元信息集成的程度較低,屬于松散集成。

        定義2:制造單元結(jié)盟(Manufacturing Unit Alignment, MUA)。制造單元結(jié)盟指不同的制造單元之間保持某種生產(chǎn)依賴關(guān)系,在建立映射的基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)不同制造單元之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。制造單元結(jié)盟適用于原有應(yīng)用不發(fā)生變化的情況,是獨立運行的,協(xié)調(diào)關(guān)系可以通過接口形式體現(xiàn)。

        定義3:制造單元合并(Manufacturing Unit Combining, MUC)。制造單元合并是將不同的制造單元合并為一個制造單元整體,集成程度高,可以集成了多個制造單元,屏蔽了制造單元間的異構(gòu)性,適用于多個制造單元的集成,屬于緊密集成的關(guān)系。

        2 CORBA-MAS的信息集成框架

        采用Agent分析方法,對不同區(qū)域制造單元、不同層次的應(yīng)用子系統(tǒng),可以選擇不同的Agent。制造單元集成程度不同,依據(jù)制造單元信息集成分類模型,選擇不同粒度的單元Agent和子系統(tǒng)Agent,當進行信息集成時,面對的是一個整體清晰大粒度的Agent系統(tǒng)[8]。多個Agent組成MAS,將請求和任務(wù)進行解析和分解,由Agent完成分解后的子任務(wù)。提出了基于CORBA-MAS的信息交互框架,該平臺具有通訊效率高、可兼容性強、低耦合等特性,適合在動態(tài)、開放的環(huán)境下不同對象間進行海量數(shù)據(jù)的交互。將車間內(nèi)的相關(guān)異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)和制造單元的資源信息包裝為Agent,通過建立應(yīng)用Agent、控制Agent、集成Agent和協(xié)作Agent之間的通信機制,使得它們之間協(xié)調(diào)處理,實現(xiàn)企業(yè)車間信息資源的優(yōu)化整合。

        2.1裝配系統(tǒng)信息集成需求

        信息集成系統(tǒng)應(yīng)滿足:①信息集成不是制造單元、子系統(tǒng)之間的簡單互連,而是為了支持裝配系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)所需信息的交互融合;②集成過程中不能影響子系統(tǒng)、制造單元的功能;③信息集成主要是針對原有子系統(tǒng)、制造單元功能的擴展和延伸[8];④不能影響原有系統(tǒng)的功能。

        2.2CORBA-MAS的裝配系統(tǒng)信息集成框架

        裝配系統(tǒng)中分布在裝配線上各個制造單元的設(shè)備、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、工藝的不同導(dǎo)致松散耦合單元間的信息難以有效共享。信息集成框架目標是實現(xiàn)各制造單元、應(yīng)用子系統(tǒng)的信息集成,保證集成后不影響原有制造單元、子系統(tǒng)的正常運行?;贑ORBA-MAS的裝配系統(tǒng)信息集成框架如圖4所示。

        圖4 基于CORBA-MAS的裝配系統(tǒng)信息集成框架

        將信息集成問題轉(zhuǎn)化為MAS的協(xié)作問題[10],通過MAS的協(xié)作,構(gòu)成了系統(tǒng)的群體活動實現(xiàn)了系統(tǒng)的整體功能,降低了信息集成難度、使得集成框架具有良好的可擴展性。

        2.3MAS的協(xié)作模型

        MAS包括:①應(yīng)用Agent:實現(xiàn)用戶對信息的訪問;②控制Agent:管理制造單元和子系統(tǒng)的訪問;③集成Agent:對信息進行分析處理;④協(xié)作Agent:管理Agent的活動。具體步驟如下:

        Step 1:當某一子系統(tǒng)或制造單元因業(yè)務(wù)需求,向控制Agent發(fā)送請求;

        Step 2:控制Agent收到請求后,通過ORB查找和定位該請求所標識的集成Agent;

        Step 3: 集成Agent收到請求后進行解碼,分解為若干制造單元可執(zhí)行的子任務(wù);

        Step 4:分解后的子任務(wù)通過ORB向協(xié)作Agent請求提供句柄[9];

        Step 5:應(yīng)用子系統(tǒng)或制造單元完成任務(wù)后反饋給協(xié)作Agent;

        圖7 基于制造單元的資源信息集成平臺的實現(xiàn)

        Step 6:集成Agent對句柄進行分析整理,并向控制Agent反饋結(jié)果;

        Step 7:用戶通過應(yīng)用Agent實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的訪問;具體過程如圖5所示。

        圖5 基于多Agent的協(xié)作模型

        2.4MAS的通信機制

        MAS進行協(xié)作的前提是暢通的通信機制,在信息集成框架中需要做出如下假設(shè):

        假設(shè)1:在車間信息交互框架中不同的Agent能夠被唯一標識。

        假設(shè)2:MAS內(nèi)的通信協(xié)議要保持一致,而不同Agent間的通信語言可以是異構(gòu)的。

        KQML(Knowledge Query and Manipulation Language)用于Agent間的通信。XML語言可以用來表示和交換數(shù)據(jù),MAS采用KQML進行通信,XML既可用來表述通信的內(nèi)容又可以用來封裝消息,從而保證語義的一致性。用XML封裝KQML消息的優(yōu)點有:①降低了通信的復(fù)雜性;②有利于信息的交互;③有利于Agent之間的協(xié)作。MAS的通信如圖6所示。

        圖6 MAS通信機制

        當Agent A通過ORB向Agent B發(fā)送請求時將內(nèi)容嵌入到KQML的內(nèi)容層;經(jīng)過XML解析/封裝過程生成XML文檔;通過KQML執(zhí)行請求,如查詢、連接其他應(yīng)用等;輸出的消息經(jīng)過XML解析/封裝過程生成XML文檔,發(fā)送到通信接口。

        3 平臺的實現(xiàn)及應(yīng)用

        3.1平臺的實現(xiàn)

        基于上述研究,在北京某汽車廠構(gòu)建了信息集成平臺,如圖7所示。

        該集成平臺采用基于.NET構(gòu)架開發(fā)。上線單元產(chǎn)生唯一標記一臺發(fā)動機的產(chǎn)品出生證,并和缸體二維碼信息綁定;在后邊的制造單元記錄各個單元的裝配信息并記錄物料消耗信息?;贑ORBA-MAS的信息集成框架對采集上來的源數(shù)據(jù)進行集成處理,得到目標數(shù)據(jù)。如:訂單推進科可以根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)情況調(diào)整計劃;質(zhì)量管理部門可以在線分析發(fā)動機的質(zhì)量是否處于穩(wěn)定狀態(tài);物管部門可以對車間的物料進行調(diào)整;設(shè)備管理科可以根據(jù)數(shù)據(jù)檢測車間內(nèi)的設(shè)備是否正常;總裝部可以對車間不同生產(chǎn)線的裝配過程進行可視化監(jiān)控。

        3.2平臺的驗證

        通過課題組參與的實際項目,在北京某汽車發(fā)動機廠進行了驗證,如圖8所示。通過集成應(yīng)用系統(tǒng),可以實時查看車間設(shè)備的實際運行情況;在計劃模塊可以查看當前進行訂單的信息;在質(zhì)量分析模塊可以對采集到的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行匯總處理,判斷發(fā)動機質(zhì)量是否處于穩(wěn)定狀態(tài);工藝部門可以導(dǎo)入工藝路線;通過物料配送模塊,可以查看當前物料消耗情況,當小于安全物料值時發(fā)出警報,物料配送部門根據(jù)缺料信息對現(xiàn)場進行配送。信息集成平臺屏蔽了各制造單元異構(gòu)數(shù)據(jù)間的差異,因此對不同層次的人員來說數(shù)據(jù)信息是統(tǒng)一無差異的,能夠?qū)崿F(xiàn)對企業(yè)資源進行統(tǒng)一調(diào)度和可視化監(jiān)控。

        圖8 基于CORBA-MAS的資源信息集成平臺應(yīng)用

        4 結(jié)束語

        本文為了實現(xiàn)產(chǎn)品裝配過程中異構(gòu)信息的有效集成,建立了基于CORBA-MAS的資源信息集成框架。信息集成框架及平臺的提出,將為實現(xiàn)企業(yè)制造技術(shù)、車間生產(chǎn)管理和企業(yè)信息技術(shù)的融合集成提供可行的

        解決方案。通過課題組參與的實際項目,在北京某汽車廠構(gòu)建了基于CORBA-MAS的資源信息集成平臺,企業(yè)管理人員可以及時根據(jù)車間生產(chǎn)過程信息來及時調(diào)整資源,并合理分配,從而提高企業(yè)的市場響應(yīng)能力。

        [1] 楊先娣, 彭智勇, 劉君強, 等. 信息集成研究綜述[J]. 計算機科學(xué), 2006, 33(7): 55-59.

        [2] Carsten Felden P , Johannes JakobBuder D. Integrated Information Supply for Decision Support in Grid Companies[J]. Business & Information Systems Engineering, 2012, 4(1):15-29.

        [3] Mc Burney P, Omicini A.Editorial: Special issue on foundations, advanced topics and industrial perspectives of multi-agent systems[J]. Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, 2008, 17:367-371.

        [4] 苗新剛, 汪蘇, 懷其武,等. 基于多Agent技術(shù)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件自動裝配系統(tǒng)[J]. 中國機械工程, 2011, 22(12):1440-1443.

        [5] 張函, 郭銳鋒, 耿聰,等. 基于MAS技術(shù)的開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)的研究[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù), 2011 (6):52-60.

        [6] 王雨群. 離散型制造業(yè)生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)研究[D]. 武漢:武漢理工大學(xué), 2011.

        [7] 童亮, 鄢萍, 劉飛. 面向服務(wù)的車間制造過程信息集成運行系統(tǒng)[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2010, 16(2): 340-348.

        [8] 錢宇, 李相育, 李荷華,等. 基于XML和Agent的流程工業(yè)系統(tǒng)信息集成框架[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2005, 2(4).481-486.

        [9] 屈新懷, 盛敏, 丁必榮. 基于Agent的汽車零部件循環(huán)取貨模型[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù), 2013(8):141-144.

        [10]張勇, 劉飛. 網(wǎng)絡(luò)化制造中車間層分布式數(shù)字控制系統(tǒng)信息集成框架研究[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2008, 14(4):704-711.

        (編輯李秀敏)

        Information Integration Framework Research of Assembly System Based on CORBA-MAS

        YAN Zheng-feng, WANG Xu

        (School of Machinery and Automobile Engineering,Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

        In order to integrate multi-source heterogeneous information effectively in the product assembly process, this paper analyzes the role and function of the assembly process based on the analysis of product assembly process information organization form. Then define the information integration classification model of manufacturing unit mapping, manufacturing unit alliances and manufacturing unit merging. This paper introduces Common Object Request Broker Architecture, CORBA and Agent technology, establishes MAS system ,on the basis of which, proposing integrated framework based on CORBA-MAS. Through establishing of the MAS collaboration model ,the paper uses Extensible Markup Language (XML) to express and package information, which is benefit to the collaboration between Agents. On the basis of the Theory above, the Paper develops a Resource information integration prototype system based on CORBA-MAS, applied to a Beijing automobile engine assembly plant successfully and verifies the feasibility and effectiveness of the information integration framework.

        manufacturingunit; assembly process; CORBA-MAS; information integration

        1001-2265(2015)11-0153-04DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2015.11.042

        2014-12-29;

        2015-02-02

        嚴正峰(1969—),男,湖北黃梅人,合肥工業(yè)大學(xué)教授,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向為設(shè)施規(guī)劃及優(yōu)化,(E-mail)mryz@yeah.net;通訊作者:王旭(1990—),男,寧夏中衛(wèi)人,合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生,研究方向為制造過程監(jiān)測與控制,(E-mail)wangxu640321@126.com。

        TH166;TG506

        A

        猜你喜歡
        異構(gòu)協(xié)作子系統(tǒng)
        不對中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)耦合動力學(xué)特性研究
        試論同課異構(gòu)之“同”與“異”
        GSM-R基站子系統(tǒng)同步方案研究
        團結(jié)協(xié)作成功易
        駝峰測長設(shè)備在線監(jiān)測子系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用
        協(xié)作
        讀者(2017年14期)2017-06-27 12:27:06
        overlay SDN實現(xiàn)異構(gòu)兼容的關(guān)鍵技術(shù)
        LTE異構(gòu)網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)研究
        協(xié)作
        讀寫算(下)(2016年9期)2016-02-27 08:46:31
        可與您并肩協(xié)作的UR3
        亚洲AV无码精品蜜桃| a级毛片无码免费真人| 中文无码av一区二区三区| 岳丰满多毛的大隂户| 蜜臀av无码人妻精品| 熟女精品视频一区二区三区| 亚洲五月天综合| 欧美国产日产一区二区| 亚洲国产成人AV人片久久网站 | 男人边吃奶边做好爽免费视频| 国产亚洲日韩一区二区三区| 国产精品久久久久久久久免费观看| 无码人妻中文中字幕一区二区| 亚洲一级av大片在线观看| 国产一区二区av在线观看| 激情都市亚洲一区二区| 中文字幕亚洲熟女av| 亚洲人成精品久久久久| 极品av麻豆国产在线观看| 九九九精品成人免费视频小说| 亚洲 成人 无码 在线观看| 久久久久久久久高潮无码 | 蕾丝女同一区二区三区| 日本少妇浓毛bbwbbwbbw| 老熟女重囗味hdxx70星空| 亚洲天堂在线播放| 99综合精品久久| 蜜桃久久综合一区二区| 亚洲综合色区一区二区三区| 日本特黄特色特爽大片| 人妻少妇精品视频一区二区三区| 日韩在线看片| 亚洲国产一区二区三区在观看| 久久亚洲一区二区三区四区五| 91麻豆精品国产91久久麻豆| 久久中文骚妇内射| 无码人妻av一区二区三区蜜臀| 国产视频毛片| 99在线国产视频| 黄色大片国产精品久久| 国产欧美日韩va另类在线播放|