包装印刷MES多机分布式通用框架及功能研发

摘要

制造业信息化是我国信息技术创新应用的重要方向，目前在国内外都是作为提高企业生产效率、降低损耗、提高质量、减少人力资源成本的基础手段。而实现生产流程优化的基础是横跨计划层与控制层之间的MES（制造执行系统）层。其基本功能是实现控制系统与管理系统的有效数据连接，对生产流程、产品质量、生产效率、工艺优化等方面提供管理与分析功能。
　　本课题结合包装印刷行业对MES的应用需求，对分布式环境下软硬件系统的系统性、可靠性等关键实现技术进行了深入的研究与技术开发。本文研究了面向服务的架构思想，并将其应用到分布式环境下的多机数据管理策略中，设计了能够与企业的现有系统或模块高效集成，具有跨平台、重构性强、易部署等特点，可以适应不同生产环境的可扩展的系统架构。为了提高系统的稳定性、安全性和可维护性，通过对系统可靠性技术的研究与分析，提出了解决系统并发、一致性、完整性、权限控制等问题的技术方法，并设计开发了相关功能模块，为其它模块此类问题的解决提供了方法和现有模块。提出了分布式多机环境下进行生产管理、数据管理、工艺优化分析、实时监控的解决方案;采用了组件化的设计方式，降低了多机器、多机型、多生产型号之间的关系复杂性;同时对大量数据的处理方式进行了分析研究，提出了相应的解决方案并予以实施。
　　通过本课题的研究与应用开发，为包装印刷生产流程中多机生产环境下的数据化生产日常管理和工艺与生产效率优化处理提供了一个基础平台，尝试解决了其中的基础和关键性的问题，达到了预期的目标。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题主要内容及意义

1．3 论文的结构

2 课题相关技术

2．1 面向服务架构(SOA)

2．2 对象关系映射(ORM)

2．2．1 LINQ to SQL

2．3 WCF

2．3．1 WCF Service

2．3．2 WCF终结点

2．4 Silverlight

3 分布式多机MES系统需求分析

3．1 业务级需求

3．1．1 功能

3．1．2 质量

3．1．3 约束

3．2 用户级需求

3．2．1 功能

3．2．2 质量

3．2．3 约束

3．3 开发级需求

3．3．1 功能

3．3．2 质量

3．3．3 约束

4 系统架构设计与开发

4．1 系统模块化设计

4．2 面向接口、服务和数据库的模块协作方式

4．2．1 面向接口的模块协作方式

4．2．2 面向服务的模块协作方式

4．2．3 面向数据库的模块协作方式

4．2．4 系统整体模块结构

4．3 模块结构设计

4．3．1 Web页面模式

4．3．2 Windows窗体模式

4．4 软件架构设计

4．5 物理架构设计

4．6 分布式数据处理解决方案

5 系统可靠性技术研究及通用功能设计与开发

5．1 用户管理

5．1．1 管理部分用例说明

5．1．2 权限控制及日志记录的设计与实现

5．1．3 模块通用性及可扩展性的设计

5．2 异常管理

5．2．1 ．NET中的异常机制和原理

5．2．2 异常管理框架设计与研究

5．3 系统并发控制

5．3．1 系统并发分析

5．3．2 并发控制策略

5．3．3 增添并发控制

5．3．4 删除并发控制

5．3．5 更新并发控制

5．4 系统事务处理

5．4．1 ．NET中的事务处理机制

5．4．2 系统事务处理解决方案

5．5 数据库管理

5．6 单元测试框架

6 多机生产管理模块的优化开发

6．1 订单工序管理

6．1．1 机器信息管理

6．1．2 业务订单管理

6．1．3 生产工单管理策略及设计实现

6．1．4 多机排产解决方案及实现

6．2 机台数据管理模块

6．2．1 面向服务的结构设计

6．2．2 数据上传策略

6．2．3 数据删除策略

6．2．4 大量数据处理解决方案

7 总结

7．1 总结与展望

7．2 课题创新点

7．3 课题存在的不足

致谢

参考文献

在校学习期间所发表的论文、专利、获奖及社会评价