中小型离散制造企业可重构MES构件管理系统的研究

摘要

制造执行系统（Manufacturing Execution System,MES）是面向车间层的管理信息系统，它是上层的计划管理系统与底层的工业控制系统之间的纽带。然而，传统MES通用性差，柔性不足，开发难度大，周期长，成本高，软件的可靠性差，系统的可重构性和可集成性不高。而面向分布式、网络化、构件化、集成化和智能化已成为MES发展的主要方向。
　　 针对传统MES在发展过程中的一些不足，国内外学者和有关研究机构对MES的可集成性、可重构性、智能化和敏捷性上进行了积极的探索。但大多数研究只是从软件建模和开发的角度来构造MES集成框架，缺乏从整个制造车间及生产系统的角度研究MES本身的功能集成与信息集成，不能从本质上解决MES的集成和重构问题。由于MES需要重构的原因主要在于企业业务流程的改变，因此研究MES的可重构性，需要从整个企业生产系统的角度来研究MES系统的信息模型和结构重组。
　　 本文以离散制造企业生产车间为背景，针对中小型企业规模小、资金少、多品种、小批量的特点，对中小型可重构制造执行系统构件库相关问题进行研究。
　　 首先，针对重用构件的粒度问题，从企业业务流程角度运用模糊粗糙集理论对讨论构件粒度进行分析与划分；
　　 其次，采用XML来统一规范构件信息描述，运用dbXML开源数据库构建了构件描述文档库服务器，使用其DB API实现构件描述文档的存储、检索；
　　 接着，采用Java反射机制、JACOB、DOM4J等技术，结合工厂、单例模式设计了JavaBean和COM构件的构件解析器；
　　 最后，以MES设备管理为例实现了一个基于Struts+Spring+hibernate的MVC模式的J2EE架构的MES构件库设备管理模块子系统模型。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 论文的研究背景

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.2.1 MES的发展历程

1.2.2 MES现状与趋势

1.3 论文的研究意义和目标

1.3.1 研究意义

1.3.2 研究目标

1.4 论文的研究内容

1.5 论文的组织结构

第2章 可重构构件粒度分析与划分

2.1 中小型离散制造企业MES

2.1.1 传统MES简介及不足

2.1.2 中小型离散企业的特点

2.1.3 中小型离散企业对MES的方向

2.2 基于模糊粗糙集理论的MES重构构件粒度分析

2.2.1 运用模糊粗糙集理论对构件粒度分析

2.3 小结

第3章 构件描述存储与检索

3.1 MES构件的储存方式

3.2 基于XML的MES构件描述模型

3.2.1 XML简介

3.2.2 MES构件的描述

3.3 MES构件描述文档储存机制

3.3.1 dbXML介绍

3.3.2 MES构件描述文档在dbXML中的存储

3.4 MES构件的检索机制

3.4.1 现有构件检索方法

3.4.2 构件检索规则与算法描述

3.5 小结

第4章 构件解析器的设计

4.1 当前主流构件

4.1.1 JavaBean

4.1.2 CORBA构件模型（CCM）

4.1.3 COM/DCOM

4.1.4 EJB

4.2 构件解析器总体设计

4.2.1 XmlContent类设计

4.2.2 Iparser接口类设计

4.2.3 解析JavaBean构件核心类设计

4.2.4 解析COM构件核心类设计

4.2.5 ParserFaetory类设计

4.3 构件解析器功能测试

4.4 小结

第5章 构件库管理系统的设计与实现

5.1 系统体系结构

5.2 系统的开发环境与运行环境

5.3 构件粒度的划分

5.3.1 设备管理模块业务流程建模

5.3.2 设备管理模块构件粒度划分

5.4 系统需求分析

5.5 系统架构说明

5.5.1 用户请求转入Spring容器

5.5.2 管理组件的依赖

5.5.3 系统分层模型

5.6 实现HIBERNATE持久层

5.6.1 实现POJO实现类

5.6.2 映射Hibernate持久化类

5.6.3 管理SessionFactory

5.7 实现DAO层

5.7.1 Spring框架下的DAO模式

5.7.2 管理持久层连接

5.7.3 实现DAO组件

5.7.4 管理DAO组件

5.8 实现业务逻辑层

5.8.1 业务逻辑层的设计

5.8.2 定义业务逻辑组件接口

5.8.3 实现业务逻辑组件

5.8.4 配置业务逻辑组件

5.9 实现WEB层

5.9.1 配置拦截用户请求

5.9.2 配置请求处理

5.10 小结

第6章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参加项目及发表论文情况