21世纪优选制造技术丛书服务型制造执行系统理论与关键技术

目录
《21世纪先进制造技术丛书》序
前言
第1章 概论 1
1.1 服务型制造执行系统概念的产生 1
1.1.1 产生背景 1
1.1.2 需求分析 2
1.1.3 概念的提出与定义 3
1.1.4 服务型制造执行系统的特点 4
1.2 国内外研究现状及发展动态分析 5
1.2.1 服务型制造理念探索 6
1.2.2 制造执行系统的研究与发展 7
1.2.3 生产性外包和众包服务驱动的制造模式 8
1.2.4 工业产品服务系统与制造系统融合 10
1.2.5 基于车间物联网和RFID的物体标识与实时制造数据采集 11
1.2.6 面向MES的信息计算技术及其在MES关键功能中的应用 12
1.2.7 服务型制造执行系统的生产运行模型与案例 14
1.3 服务型制造执行系统的研究意义 14
1.4 本书内容安排 15
第2章 服务型制造执行系统及其体系结构 17
2.1 服务型制造执行过程的需求与功能 17
2.1.1 服务型制造执行过程的需求描述 17
2.1.2 服务型制造执行过程的功能分析 18
2.2 服务型制造执行系统的基础信息支撑架构 20
2.3 服务型制造执行系统的软硬件配置设计 21
2.4 服务型制造执行系统的体系结构 22
2.5 服务型制造执行系统的执行逻辑 23
2.6 本章小结 24
第3章 制造执行系统的服务承包与外包关系 25
3.1 现代制造承包与外包服务需求 25
3.2 车间加工任务的外协 26
3.2.1 工序级加工任务形式化描述 26
3.2.2 零件级加工任务形式化描述 29
3.3 车间加工任务的承包 36
3.3.1 加工任务的承包概述 36
3.3.2 车间生产能力和成本评估 36
3.4 面向车间原材料/在制品/成品/备件存储的PW-PSS服务 39
3.4.1 PW-PSS概述 39
3.4.2 支持库存外包的PW-PSS模型 40
3.4.3 PW-PSS仓储服务控制流程 40
3.4.4 面向PW-PSS的仓储服务控制策略 42
3.4.5 基于改进自适应遗传算法的仓储货位分配 46
3.5 面向车间高端数控加工装备的MT-PSS服务 58
3.5.1 MT-PSS服务内涵 58
3.5.2 MT-PSS加工能力服务 59
3.5.3 MT-PSS加工服务流建模与分析 75
3.5.4 MT-PSS加工能力优化 85
3.5.5 MT-PSS与soMES的接口设计 91
3.6 面向车间多加工任务的刀具CT-PSS服务 93
3.6.1 车间刀具管理方式 93
3.6.2 刀具任务分解与刀具服务流建模 97
3.6.3 刀具选配及切削优化 108
3.7 本章小结 128
第4章 服务型制造执行过程的实时数据采集 130
4.1 服务型制造过程的RFID/条码标识 130
4.1.1 车间生产资源分类 130
4.1.2 各类生产资源标识方法 130
4.1.3 各类生产资源的编码设计 133
4.1.4 面向物流跟踪的RFID阅读器布局 135
4.2 服务型制造执行过程的测量与传感配置 146
4.2.1 面向多工序加工质量的传感检测特点 146
4.2.2 多工序加工过程的关键传感检测要素识别 147
4.2.3 检测仪器配置空间建模 150
4.2.4 基于本体的检测仪器配置 150
4.2.5 基于模糊层次分析法的检测仪器评价优化 159
4.3 服务型制造过程的测量/传感(含RFID)网络分析 167
4.3.1 面向多工序加工过程的数据采集实现方案 167
4.3.2 传感检测要素的耦合机理 167
4.3.3 传感检测网络的建模与分析 170
4.3.4 案例验证 173
4.4 服务型制造过程的数据实时采集及其Auto-ID计算 181
4.4.1 系统数据库的建立 181
4.4.2 RFID中间件功能的实现 185
4.4.3 RFID数据采集与Auto-ID计算 188
4.4.4 移动计算与数据同步 196
4.5 本章小结 199
第5章 服务型制造执行过程的关键使能技术 201
5.1 面向加工装备的e-服务节点模型 201
5.1.1 制造资源获取和特点 201
5.1.2 制造资源e-服务节点的定义 202
5.1.3 制造资源e-服务节点的形式化描述 204
5.1.4 制造资源e-服务化节点的交互接口 207
5.1.5 制造资源e-服务化节点的配置与评价 210
5.2 生产排程与运行调度 219
5.2.1 零件批次优化模型建立与优化 219
5.2.2 混流生产排程动静态模型建立及优化 228
5.2.3 扰动事件触发的动态排程规划与决策 239
5.2.4 排程算法的优化实例 240
5.3 生产过程质量控制与追踪 251
5.3.1 工序质量控制点的e-QC节点模型 251
5.3.2 e-QC工序节点质量控制工具集成与质量信息计算 255
5.3.3 e-QC工序节点质量信息关联分析 270
5.3.4 e-QC工序节点协调优化控制 272
5.3.5 实例分析 274
5.4 服务型制造执行过程的生产维护 278
5.4.1 单设备维护模式及决策技术 278
5.4.2 多设备维护决策建模与优化 293
5.4.3 台帐管理业务流程及数据结构 304
5.5 服务型制造执行过程的物流 307
5.5.1 车间工序物流概述 307
5.5.2 车间工序物流布局建模 308
5.5.3 车间工序物流路径规划建模 316
5.5.4 车间工序物流路径规划仿真 319
5.6 服务型制造执行过程的库存与在制品跟踪 323
5.6.1 事件驱动的物流跟踪图式模型 323
5.6.2 在制品状态监控模型 325
5.6.3 车间生产库存物流建模 328
5.6.4 实时数据跟踪可视化看板 334
5.7 本章小结 341
第6章 服务型制造执行系统soMES的研发 343
6.1 服务型制造执行系统soMES的系统设计 343
6.2 服务型制造执行系统soMES的运行流程 343
6.3 服务型制造执行系统soMES的模块开发 345
6.3.1 车间工序物流布局可视化工具e-LAYOUT 346
6.3.2 车间工序排程与动态调度工具e-SCHEDULE 348
6.3.3 车间工序与设备数据采集与处理工具e-DATA 349
6.3.4 车间过程质量控制工具e-SPC 350
6.3.5 车间制造实时信息可视化跟踪工具e-TRACK 351
6.3.6 车间设备维护工具e-MAINTENANCE 352
6.4 服务型制造执行系统soMES的运行案例 353
6.4.1 系统运行案例描述 353
6.4.2 案例运行过程及界面 358
6.5 本章小结 366
参考文献 367