物聯(lián)網(wǎng)下離散制造系統(tǒng)PLM集成操控平臺(tái)淺析

李 磊,王志國(guó)

(安徽工程大學(xué)管理工程學(xué)院,安徽蕪湖 241000)

物聯(lián)網(wǎng)下離散制造系統(tǒng)PLM集成操控平臺(tái)淺析

李 磊,王志國(guó)?

(安徽工程大學(xué)管理工程學(xué)院,安徽蕪湖 241000)

針對(duì)離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的建模、仿真與優(yōu)化,研究工作中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、分析與診斷方法等的局限性,提出物聯(lián)網(wǎng)下產(chǎn)品生命周期管理(PLM)可視化操控平臺(tái)的構(gòu)建及應(yīng)用研究．利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理手段,使集成平臺(tái)上的制造系統(tǒng)快捷和高效地獲取制造鏈上的有用信息．以離散制造系統(tǒng)PLM及其導(dǎo)入為對(duì)象,建立關(guān)于PLM可視化操控的技術(shù)體系,包括PLM可視化操控集成模型、PLM可視化操控技術(shù)、PLM駕駛艙體系結(jié)構(gòu)、決策效果的預(yù)測(cè)與仿真、基于軟構(gòu)件模型驅(qū)動(dòng)的快速建造與重構(gòu)技術(shù)等．技術(shù)體系內(nèi)容統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范且開(kāi)發(fā)了共性引擎管理工具,適應(yīng)PLM內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境的變化,為內(nèi)部資源優(yōu)化配置及外部市場(chǎng)快速響應(yīng)提供支撐．

離散制造系統(tǒng);PLM操控平臺(tái);操控集成模型;物聯(lián)網(wǎng)

當(dāng)前制造企業(yè)面臨著越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)壓力,要求產(chǎn)品交貨周期越來(lái)越短、質(zhì)量越來(lái)越高、價(jià)格越來(lái)越低等,面對(duì)這些挑戰(zhàn),企業(yè)紛紛采取各種手段和措施,不斷改善和提高自身競(jìng)爭(zhēng)力．各種手段和措施都是以快速傳遞和處理生產(chǎn)中的各種數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)控制生產(chǎn)進(jìn)程、提高企業(yè)的快速響應(yīng)能力為目標(biāo)的企業(yè)信息化技術(shù);都離不開(kāi)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷、優(yōu)化和控制．為了達(dá)到上述目的,就要對(duì)系統(tǒng)及過(guò)程狀態(tài)進(jìn)行描述建模、確定描述狀態(tài)參數(shù),并對(duì)數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取．由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、分析與診斷方法等方面的局限,使得關(guān)于離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的建模、仿真與優(yōu)化研究工作進(jìn)展緩慢．

物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng),最終實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)和共享．其應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)為讓物體具有智慧、改變?nèi)祟?lèi)的生產(chǎn)方式和生活方式．基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的特點(diǎn),為課題的研究提供了新的思路和途徑．

圍繞物聯(lián)網(wǎng)管理、產(chǎn)品生命周期管理可視化、可視化操控建模、可視化操控仿真等研究領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了很多相關(guān)研究工作．如浙江大學(xué)的祁國(guó)寧教授研究了面向產(chǎn)品生命周期管理的項(xiàng)目管理[1]．東北大學(xué)的王成恩教授研究了產(chǎn)品生命周期建模與管理[2]．文獻(xiàn)[3]研究了制造企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理方面的原理、概念、策略等．在相關(guān)研究中,采用數(shù)學(xué)模型參數(shù)控制方法與附加某種假設(shè)條件與實(shí)際制造系統(tǒng)運(yùn)行情況差異較大,無(wú)法在復(fù)雜系統(tǒng)PLM中獲得有效應(yīng)用．常規(guī)智能方法和仿真技術(shù)由于其本身的局限性,只能適用于PLM的特定對(duì)象[4]．由于PLM的建模與優(yōu)化對(duì)提高制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的作用,國(guó)外知名高技術(shù)公司投入了相當(dāng)大的人力和財(cái)力,結(jié)合PLM中的特定對(duì)象研究開(kāi)發(fā)自動(dòng)化技術(shù),取得了一些實(shí)用成果,但這些研究缺乏普遍性,無(wú)法適應(yīng)我國(guó)制造企業(yè)需要．因此,迫切需要從復(fù)雜PLM控制與優(yōu)化的實(shí)際需求出發(fā),將智能方法與優(yōu)化理論相結(jié)合,采用多學(xué)科交叉融合的手段,研究新的控制結(jié)構(gòu)和方法,以便形成較為完整的PLM實(shí)時(shí)、智能建模與優(yōu)化理論體系．通過(guò)高性能的優(yōu)化算法,在典型的復(fù)雜PLM中進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證,為發(fā)展具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的面向物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的PLM建模與優(yōu)化軟件奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),最終提高我國(guó)制造工業(yè)的整體水平．

1 PLM操控平臺(tái)運(yùn)行原理與操控集成模型

離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的構(gòu)建有別于流程制造系統(tǒng),其體系結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理由于具體制造企業(yè)的類(lèi)型和特點(diǎn)的不同差異很大．由于整個(gè)供應(yīng)鏈上的企業(yè)經(jīng)常采用的系統(tǒng)各不相同,甚至有時(shí)候存在無(wú)法集成,給PLM集成操控平臺(tái)的構(gòu)建帶來(lái)了困難．因此,系統(tǒng)集成商需要提供開(kāi)發(fā)者和實(shí)施者具有制造系統(tǒng)行業(yè)特色的離散制造系統(tǒng)管控一體化集成服務(wù)．開(kāi)發(fā)商要根據(jù)制造系統(tǒng)實(shí)際情況,開(kāi)發(fā)不同的功能模塊,無(wú)疑增加了PLM集成操控平臺(tái)的復(fù)雜程度．而物聯(lián)網(wǎng)獲取實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單化的特點(diǎn),使得實(shí)時(shí)信息采集和處理方面有了很大地改善,為PLM集成操控平臺(tái)的構(gòu)建及一體化集成服務(wù)提供了依據(jù)．基于物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn),離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的功能應(yīng)包括:①參與方賬戶(hù)管理;②供應(yīng)鏈上資源與需求發(fā)布;③制造過(guò)程能力評(píng)估與分析;④制造現(xiàn)場(chǎng)管理;⑤操控模塊管理與支持平臺(tái)維護(hù)管理等．通過(guò)集成平臺(tái),整個(gè)供應(yīng)鏈上的企業(yè)圍繞產(chǎn)品全壽命周期,結(jié)合自身企業(yè)的特點(diǎn)可共享與整合平臺(tái)上提供制造資源和制造任務(wù)．例如,當(dāng)某一企業(yè)有富余生產(chǎn)能力的數(shù)控機(jī)床、檢測(cè)設(shè)備、分析軟件等軟硬件制造資源時(shí),可通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行虛擬化云端接入,基于網(wǎng)絡(luò)提供制造服務(wù);與此同時(shí),平臺(tái)上有服務(wù)需求的某企業(yè)離散制造系統(tǒng),可通過(guò)集成平臺(tái)在更大范圍內(nèi)尋找所需制造資源,并可低成本按需定制所需制造服務(wù)[5-7]．

離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)體系考慮從供應(yīng)商到顧客,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全過(guò)程的動(dòng)態(tài)管控一體化．從計(jì)劃層到操作層,從企業(yè)內(nèi)部的采購(gòu)部門(mén)到銷(xiāo)售部門(mén),從企業(yè)外部的上下游企業(yè)等,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的層次結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系整體規(guī)劃和數(shù)據(jù)統(tǒng)一,是構(gòu)建離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的基礎(chǔ)．在分析現(xiàn)有相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上,包括網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)、云制造服務(wù)平臺(tái)共性關(guān)鍵技術(shù)[6]、離散制造系統(tǒng)PLM管理信息系統(tǒng)平臺(tái)的內(nèi)涵、離散制造系統(tǒng)管控一體化運(yùn)行模式建模理論、車(chē)間制造層數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)層信息轉(zhuǎn)換機(jī)制等,建立了離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的體系架構(gòu)如圖1所示．

由圖1可以看出,要構(gòu)建離散制造系統(tǒng)PLM可視化操控的技術(shù)體系應(yīng)包括的主要功能模塊有:①平臺(tái)基礎(chǔ)層．其功能是為PLM操控平臺(tái)提供云服務(wù)、云存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建和云網(wǎng)絡(luò)鏈接等;②平臺(tái)集成運(yùn)行環(huán)境層．其功能為保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全、監(jiān)控與管理等系統(tǒng)基礎(chǔ)層環(huán)境,提供一系列的工具集,支持在基礎(chǔ)層上進(jìn)行制造資源與任務(wù)需求的發(fā)布、能力匹配等;③制造資源層．其功能是提供智能終端以及各種服務(wù)資源,通過(guò)統(tǒng)一注冊(cè)發(fā)布工具,形成標(biāo)準(zhǔn)接口的云構(gòu)件,不同需求方可以根據(jù)自己的需要采用云端接入方式進(jìn)行匹配與調(diào)用;④平臺(tái)服務(wù)構(gòu)件層．其功能是存儲(chǔ)并管理各類(lèi)粗細(xì)粒度不等的服務(wù)構(gòu)件,服務(wù)構(gòu)件的不同組合可以形成不同的業(yè)務(wù)種類(lèi),以便于不同的業(yè)務(wù)模型進(jìn)行調(diào)用;⑤各部門(mén)業(yè)務(wù)模型層．其功能是能夠調(diào)用不同的服務(wù)組件響應(yīng)不同的部門(mén)業(yè)務(wù)需求,圍繞產(chǎn)品PLM為供應(yīng)鏈上的用戶(hù)需求提供最佳匹配、快速供需引導(dǎo)、跟蹤記錄管理流程．

在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的體系從滿(mǎn)足制造過(guò)程的TQCSE 5方面信息集成出發(fā),構(gòu)建面向管理決策層的、簡(jiǎn)單直觀顯示以產(chǎn)品為中心的企業(yè)運(yùn)作過(guò)程及PLM方面的各類(lèi)實(shí)時(shí)信息,提供操控建議、操控效果預(yù)測(cè)與仿真等的可視化操控平臺(tái)如圖2所示．由圖2可以看出,可視化PLM操控平臺(tái)運(yùn)行原理中最為重要的兩部分為PLM系統(tǒng)可視化操控集成模型和PLM可視化操控技術(shù)．

提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)度、優(yōu)化利用資源、降低制造成本、維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定、提高系統(tǒng)效率等是導(dǎo)入PLM系統(tǒng)的主要目標(biāo)．根據(jù)這些目標(biāo),研究導(dǎo)入PLM系統(tǒng)可視化操控集成模型,包括需求模型、數(shù)據(jù)模型、事件模型、操控模型和仿真模型等．其中,需求模型從PLM的操控目標(biāo)和操控內(nèi)容的角度,描述PLM可視化操控的需求;數(shù)據(jù)模型對(duì)滿(mǎn)足PLM可視化操控需求的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行了描述,包括數(shù)據(jù)內(nèi)容、粒度、來(lái)源、頻率等,是PLM數(shù)據(jù)采集、組織、管理和可視化的依據(jù);事件模型對(duì)PLM操控事件進(jìn)行定義,并建立事件與PLM數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,是PLM運(yùn)行狀態(tài)分析與診斷的依據(jù);操控模型描述各事件的處理方法、操控對(duì)象與操控策略;仿真模型主要用于預(yù)測(cè)操控指令的效果及對(duì)PLM系統(tǒng)未來(lái)狀態(tài)的影響．根據(jù)PLM操控的目標(biāo)和內(nèi)容,分析反映PLM狀態(tài)的數(shù)據(jù)及其最終來(lái)源,分析觸發(fā)PLM操控的外部事件和內(nèi)部事件及其處理方法,研究事件處理方法對(duì)PLM狀態(tài)的影響,建立描述需求、數(shù)據(jù)、事件、操控、仿真等內(nèi)容及其相互關(guān)系的PLM可視化操控集成模型．

運(yùn)用Witness SIMBA SDK仿真優(yōu)化軟件,對(duì)建立PLM可視化操控集成模型進(jìn)行仿真、驗(yàn)證和完善所建立模型．針對(duì)PLM數(shù)據(jù)具有多源性、分布性、異構(gòu)性、海量性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘、可視化、虛擬儀器/儀表等技術(shù)的研究成果,根據(jù)PLM可視化操控的需求,從而實(shí)現(xiàn)PLM數(shù)據(jù)過(guò)濾、管理與可視化技術(shù)．

2 PLM平臺(tái)操控技術(shù)引擎和管理工具

構(gòu)建離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)是一項(xiàng)較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,平臺(tái)參與方的合作及參與程度直接影響系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成?。疄樘岣呒善脚_(tái)的開(kāi)發(fā)效率和開(kāi)發(fā)質(zhì)量、降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與開(kāi)發(fā)成本、提高平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化程度和集成度,要求在現(xiàn)有理論和技術(shù)基礎(chǔ)上,依據(jù)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和體系結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)出來(lái)一整套系列化的、適應(yīng)我國(guó)制造企業(yè)的系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)共性引擎套件和管理工具集．PLM可視化操控技術(shù)是采集和管理從PLM中采集的信息,以直觀的方式向操作人員顯示PLM實(shí)時(shí)狀態(tài)、操控決策所需數(shù)據(jù)、診斷結(jié)果與操控建議,并對(duì)ERP所下達(dá)的計(jì)劃指令進(jìn)行效果仿真,提高PLM操控決策的科學(xué)性,實(shí)現(xiàn)PLM優(yōu)化運(yùn)行．圍繞“信息獲取→運(yùn)行監(jiān)視→系統(tǒng)操控→信息再獲取”的PLM操控環(huán)路,研究數(shù)據(jù)管理與可視化技術(shù)、PLM在線診斷與操控決策技術(shù)和操控效果預(yù)測(cè)與仿真技術(shù),為構(gòu)建PLM系統(tǒng)可視化操控提供技術(shù)指導(dǎo),其平臺(tái)框架如圖3所示．

(1)PLM可視化操控技術(shù)及各關(guān)鍵技術(shù)功能．?dāng)?shù)據(jù)管理與可視化技術(shù):PLM系統(tǒng)數(shù)據(jù)具有多源性、分布性、異構(gòu)性、海量性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),根據(jù)PLM的操控目標(biāo)和操控內(nèi)容,平臺(tái)可以對(duì)PLM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、組織、存儲(chǔ)、檢索與可視化展示．在線診斷與操控決策技術(shù):在數(shù)據(jù)模型、事件模型和操控模型的基礎(chǔ)上,PLM系統(tǒng)狀態(tài)在線診斷與操控決策技術(shù)為計(jì)劃、決策、優(yōu)化配置等提供支持．操控效果預(yù)測(cè)與仿真技術(shù):基于仿真模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的PLM操控效果、系統(tǒng)未來(lái)狀態(tài)等預(yù)測(cè)與仿真技術(shù),為提高PLM操控的科學(xué)性和優(yōu)化提供支持．

(2)PLM集成操控平臺(tái)的共性引擎套件．離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)的共性引擎主要為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、模型構(gòu)建、應(yīng)用驗(yàn)證和業(yè)務(wù)推廣提供技術(shù)支撐,主要包括參與主體的評(píng)估方法、快速與準(zhǔn)確性匹配方法、達(dá)成合作協(xié)同邏輯方法、智能業(yè)務(wù)流程管理方法、知識(shí)管理工具和技術(shù)方法等．參與主體的評(píng)估方法是采用主體信用反饋機(jī)制及其信用評(píng)價(jià)算法,實(shí)現(xiàn)主體交易信用信息管理、主體信用評(píng)價(jià)、主體信用綜合查詢(xún)分析．快速與準(zhǔn)確性匹配方法是采用制造系統(tǒng)自學(xué)習(xí)服務(wù)搜索算法,通過(guò)關(guān)鍵詞、結(jié)構(gòu)特征、本體語(yǔ)義等方式實(shí)現(xiàn)制造服務(wù)快速搜索,采用智能語(yǔ)義匹配算法實(shí)現(xiàn)制造服務(wù)供與需的匹配．達(dá)成合作協(xié)同邏輯方法是采用制造能力交易描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)交易過(guò)程的靜態(tài)描述,進(jìn)行交易實(shí)例的構(gòu)建、管控、記錄．智能業(yè)務(wù)流程管理方法是在對(duì)離散制造系統(tǒng)制造能力、任務(wù)盤(pán)點(diǎn)、云合作交易過(guò)程等的多層次、多維度綜合建模,結(jié)合業(yè)務(wù)過(guò)程不同的特點(diǎn),利用信息地圖挖掘算法、信息相似性度量算法以及過(guò)程模型檢索算法,利用計(jì)算機(jī)仿真分析技術(shù)對(duì)供應(yīng)鏈上企業(yè)的合作交易過(guò)程結(jié)構(gòu)合理性、行為合規(guī)性、活動(dòng)可調(diào)度性、過(guò)程成功率等方面進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)智能化流程在線管理．知識(shí)管理工具和技術(shù)方法是利用數(shù)據(jù)挖掘和分析、行業(yè)知識(shí)、企業(yè)內(nèi)外部知識(shí)聚合與分類(lèi)算法,采用在線仿真程序模擬,實(shí)現(xiàn)在集成平臺(tái)中統(tǒng)一對(duì)制造全過(guò)程的PLM知識(shí)庫(kù)建立、語(yǔ)義分析、語(yǔ)義搜索和查詢(xún)．

(3)PLM操控平臺(tái)共性管理工具集．離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)共性管理工具集的開(kāi)發(fā),首先分析平臺(tái)使用者的習(xí)慣和以往應(yīng)用工具的特征,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建友好的人機(jī)交互應(yīng)用工具套件．為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的易操作性和功能的便捷性,集成平臺(tái)的工具集包括統(tǒng)一用戶(hù)賬號(hào)管理、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一應(yīng)用工具、系統(tǒng)管理開(kāi)發(fā)工具和資源虛擬化應(yīng)用工具等[8-9]．統(tǒng)一用戶(hù)賬號(hào)管理能夠?qū)Ω鞣N用戶(hù)分類(lèi)選擇,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下配置賬號(hào),滿(mǎn)足網(wǎng)上服務(wù)的安全性、統(tǒng)一性和可擴(kuò)充性的需求．集成平臺(tái)系統(tǒng)為多參與主體根據(jù)自身特點(diǎn)和產(chǎn)品功能協(xié)同定制業(yè)務(wù)流程外包提供全生命周期管理功能．系統(tǒng)平臺(tái)的管理功能可滿(mǎn)足大容量、高并發(fā)、高可用的操控．

3 PLM操控平臺(tái)的服務(wù)模式

在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)要想進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,就必須在產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上企業(yè)制造資源的集成和共享,因此,集成平臺(tái)需要針對(duì)離散制造系統(tǒng)與制造服務(wù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)、資源屬性等方面的不同,建立適宜可行的運(yùn)行服務(wù)模式．PLM操控平臺(tái)的運(yùn)行服務(wù)模式結(jié)合業(yè)務(wù)提供方式、資源類(lèi)型、參與者類(lèi)型、服務(wù)商務(wù)種類(lèi)和盈利模型等[6,10]．通過(guò)在線、離線、在線與離線相結(jié)合等制造服務(wù)模式,使分散的系統(tǒng)資源集中被使用,集中的系統(tǒng)資源在更廣闊的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境發(fā)揮分散服務(wù)作用[11-12],這種離散制造系統(tǒng)PLM服務(wù)結(jié)構(gòu)模式如圖4所示．

由圖4可以看出,制造資源服務(wù)包括在線模式、離線模式以及在線與離線混合模式;在資源模型中有供給模型、需求模型以及供給與需求匹配模型;在機(jī)制選擇中有獨(dú)立機(jī)制、聯(lián)合機(jī)制以及混合機(jī)制．在服務(wù)和運(yùn)行模式集合中,“＋”意味著擁有核心技術(shù)支持的企業(yè)和供應(yīng)鏈企業(yè)在云端上平等競(jìng)爭(zhēng),但是核心企業(yè)可以提供技術(shù)開(kāi)發(fā)、實(shí)施和應(yīng)用資源,使得其在制造系統(tǒng)中可以個(gè)性化定制與整合資源配置,以利于其在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行PLM集成操控平臺(tái)構(gòu)建中起引導(dǎo)作用[13]．

4 物聯(lián)網(wǎng)下離散制造系統(tǒng)PLM集成操控平臺(tái)的特點(diǎn)

針對(duì)現(xiàn)在PLM集成操控平臺(tái)存在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、分析與診斷方法等方面的局限,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展,解決了信息傳遞和數(shù)據(jù)獲取的便捷性和高效性,可以實(shí)現(xiàn)PLM操控平臺(tái)不同環(huán)節(jié)、部門(mén)、系統(tǒng)間的信息交互,其管理過(guò)程也將從簡(jiǎn)單的靜態(tài)信息獲取處理走向全局的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息加工處理,降低制造成本,更迅速、有效地適應(yīng)復(fù)雜市場(chǎng)環(huán)境的變化．

在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中,企業(yè)難以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境變化,要求產(chǎn)品交貨周期越來(lái)越短、質(zhì)量越來(lái)越高、價(jià)格越來(lái)越低等,操控平臺(tái)難以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷、優(yōu)化和控制．在離散制造系統(tǒng)PLM操控平臺(tái)體系中,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息獲取和處理方面便捷、高效的特有屬性,保障了從供應(yīng)商到顧客,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全過(guò)程的動(dòng)態(tài)管控一體化．為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的層次結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系整體規(guī)劃和數(shù)據(jù)統(tǒng)一提供了充足的理論依據(jù),使離散制造系統(tǒng)PLM操控集成模型的建立及運(yùn)行具有可能性．

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)信息獲取和處理的雙向性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)簡(jiǎn)化了PLM平臺(tái)操控技術(shù)引擎和管理工具,技術(shù)體系內(nèi)容統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范且開(kāi)發(fā)了共性引擎管理工具,適應(yīng)了PLM內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境的變化,為內(nèi)部資源優(yōu)化配置、外部市場(chǎng)快速響應(yīng)提供支撐,使得基于物聯(lián)網(wǎng)PLM操控平臺(tái)的服務(wù)模式更加完善,使分散的系統(tǒng)資源集中被使用,集中的系統(tǒng)資源在更廣闊的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境發(fā)揮分散服務(wù)作用,更好地適應(yīng)了復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境．

5 結(jié)束語(yǔ)

如何在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下充分利用和整合制造系統(tǒng)的資源供給信息、服務(wù)需求信息、制造能力信息,是合理利用、共享資源、提升制造企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵．在分析PLM操控平臺(tái)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了集成操控模型．圍繞平臺(tái)開(kāi)發(fā)的技術(shù)引擎和管理工具集,給出了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下PLM系統(tǒng)操控平臺(tái)框架．在現(xiàn)有平臺(tái)核心理論和技術(shù)、平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、平臺(tái)共性引擎和共性管理工具、平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)的框架內(nèi),提出了適應(yīng)大容量、高并發(fā)、高沖突操控環(huán)境的PLM平臺(tái)服務(wù)和運(yùn)行模式,為云制造服務(wù)需求和資源響應(yīng)提供信息平臺(tái)支撐．

由于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在數(shù)據(jù)易被竊取的風(fēng)險(xiǎn),且實(shí)施費(fèi)用較高,僅僅在理論上做了一些研究,設(shè)計(jì)方案仍需進(jìn)一步完善,以便今后實(shí)際應(yīng)用,這也是后續(xù)研究的重點(diǎn)．

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LI Lei,WANG Zhi-guo?
(College of Management Engineering,Anhui Polytechnic University,Wuhu 241000,China)

Based on PLM manipulation of the platform in discrete manufacturing system modeling,simulation and optimization research work in the real time data acquisition,analysis and diagnosis methods of limitations,research on the construction and application of controlling techniques of PLM under the Internet of Things is conducted．By using advanced data collection,transmission and processing methods in the manufacturing chain,the manufacturing system can obtain useful information quickly and effciently．A set of technology system of visualization manipulation of PLM is established through the techniques and methods of the Internet of Things(IOT)and visualization managemten．The technology system includes the manipulation integration model,controlling techniques,dashboard architecture,prediction and simulation of decision effectiveness,rapid construction and reconfiguration based on soft component model-driven．The system adapts to the changes of internal structure and external environment of PLM, which provides support,for inner resource allocation and outer market change．

discrete manufacturing systems;PLM control platform;manipulated integration model;Internet of Things

TH166;TP30

A

1672-2477(2015)04-0079-06

2015-03-10

李 磊(1991-),男,安徽淮北人,碩士研究生．

王志國(guó)(1976-),男,吉林雙遼人,副教授,碩導(dǎo)．