基于复用的CIMS集成建模方案的研究与设计

基于复用的CIMS集成建模方案的研究与设计

姬雪敏[1]2003年在《基于复用的CIMS集成建模方案的研究与设计》文中研究说明“一次生产一个”的软件生产方式正在浪费着人们大量的时间和精力,特别是对于大型复杂的系统。本文将软件复用的思想引入CIMS建模领域,建立可复用的资源,为以后CIMS的实施过程节省大量的人力、物力和时间。首先介绍CIMS建模领域的发展现状,从而说明软件复用思想在该领域的重要性与必要性。接着阐述了领域工程的概念和实施步骤,介绍了领域分析的目的、结果等,阐明领域工程在软件复用中所起到的作用。然后揭示了设计模式在表示可复用资源方面的潜力。在原有的WFOMM建模方法的基础上引入领域工程与设计模式技术,采用UML形式化描述,给出一个基于复用的CIMS集成建模体系结构,实现了从需求分析到结构设计直至代码实现全部过程的资源复用。本文始终贯穿领域工程的思想,采用作者提出的表示抽象层次可复用资源的抽象分析模式,从而实现了企业模型、参考模型、建模构件叁个阶段的从上到下逐步求精和从下到上归纳和反复的企业领域分析、设计和实现过程,并对每个阶段形成的可复用资源进行保存,供其它相似领域中进行领域分析使用,以全面实现资源的复用。

孙长嵩, 黄剑峰, 姬雪敏, 吴元宝[2]2004年在《一个基于资源复用的CIMS集成建模方案》文中研究指明引入软件复用的思想,在WFOMM建模方法的基础上采用领域工程、模式技术和UML形式化描述,给出了一个基于建模全过程资源复用的CIMS集成建模方案,实现了企业模型、参考模型、建模构件叁个阶段从上到下逐步求精、从下到上归纳和反复的企业领域分析、设计和实现过程,并对每个阶段形成的可复用资源进行保存,全面实现资源的复用。

蔡喆[3]2004年在《基于构件的N层体系结构研究与应用》文中研究说明随着信息时代的来临,信息技术的迅速发展加快了企业信息化的进程。现在的计算技术正经历着“以机器为中心→以应用为中心→以企业为中心”的变化,软件系统的开发也由技术驱动向业务驱动转变。当前企业组织结构、产品研发和业务流程需要适应市场竞争的激烈变化,伴随着企业应用集成范围的不断扩大、集成度的不断提高。企业为了适应市场不断进行动态重组,旨在实现企业活动中叁要素(人、经营、技术)和叁流(物流、信息流、价值流)的集成与优化,从而改善企业的T(时间)、Q(质量)、C(成本)、S(服务),提高竞争能力。众所周知,诸如CIMS、ERP等大型企业应用软件系统比较复杂,ERP系统的各个分系统和功能模块既相对独立又存在大量的信息交互,同时还要实现ERP系统与MES(Manufacturing Execute System,制造执行系统)系统的集成。作为标准的CIMS建模方法——IDEF的分析和设计方法是在面向对象技术出现之前的标准,它是面向结构的分析方法,与面向对象的方法、技术和工具存在一定的“代沟”,同时目前不同的企业视图模型通常采用不同的建模方法与工具,还没有一个比较有效的模型集成与一致性保证方法。企业资源规划等企业信息化应用软件系统外延与内涵的扩展,对软件复用和体系结构都提出了较高的要求。软件建模、复用技术和体系结构的研究是软件开发和软件工程中一个重点的研究领域。怎样提高软件模块的可复用和重构能力、怎样实现较好的可扩展性和集成能力?怎样实现企业业务模型、设计模型到实现的平滑过渡?怎样解决传统应用软件系统灵活性差的弊端?这些问题是笔者在项目实践中最重要的思考点,成为本文提出研究课题的出发点。本文从项目中引出思考:建立的应用软件系统一方面不能很好地反映现代企业基于业务流程的动态变化;另一方面,面向过程建立的企业模型与面向对象的设计和编程实现存在障碍——需求、设计和代码不能实现无缝连接和平滑过渡。针对上述问题以企业应用软件开发的需求分析(业务建模)、设计(软件建模)和代码实现为主线,探讨了企业级应用软件系统的建模和复用问题,阐述了一种基于UML全程建模和基于构件的N层体系结构解决方案并提出了“以UML为基础,以体系结构为中心,构件封装业务逻辑”的软件开发策略,实现了基于Oracle平台的J2EE系统——CIMS/ERP设备子系统的分析与设计。全文对当前主流构件技术的进行对比分析,提出了基于业务规则、业务逻辑的构件封装以及构件颗粒度的划分;并从两大体系结构入手,阐述了N层体系结构能较好地解决软件系统的可扩展性和集成的问题。接着,对比分析了当前企业建模方法,引入UML企业全程建模以及方法,实现了企业模型到软件模型由传统的“转化”向“优化”的转变、软件<WP=7>设计模型到体系结构的映射,较好地解决了企业业务模型、设计模型到实现的平滑过渡和无缝连接等问题,并介绍了ERP、CIMS的相关知识。在理论上重点研究了基于UML的集成企业建模和构件封装业务规则和业务逻辑,并运用理论研究新思路到项目分析与设计当中。

刘明忠[4]2006年在《面向随机协作的柔性管理信息系统框架及若干关键技术研究》文中指出企业间协作是当今经济社会发展的基本特征,支持企业间协作是管理信息系统的下一个重要发展趋势,面向企业间协作的、柔性的管理信息系统的提出,是针对目前信息化工具对供应链、协作网络管理不足、刚性太强、实施困难、适应性差的普遍问题的一条解决途径。 第二章将企业间集成划分为叁个阶段:精益供应链集成,协同集成和随机协作集成,重点描述了随机协作集成的特征和含义。分析了随机协作环境下管理信息系统的新需求,指出获得柔性能力是其根本要求,给出了面向随机协作的柔性管理信息系统的概念,认为随机协作网络信息集成架构的总体技术路线在于实现基础设施、本体和企业模型的互操作,企业模型的互操作是企业之间集成的真正内涵。提出了一个基于扩展模型驱动思想和WebServices技术的、以业务过程管理技术和随机协作网络平台为核心的、面向整个协作网络的柔性管理信息系统框架。而实现这一系统的最基础的关键技术是建立支持互操作的、可执行的、自学习的企业模型体系,并在后续几章进行了重点研究。 第叁章以企业模型的互操作能力为切入点,分析了传统企业参考体系在随机协作环境下的不足与局限,以面向企业模型之间的互操作和支持业务规则与系统实现分离为主要目标,①建立了一个5维的企业参考体系,增加了方法论工程维和企业工程维,重点解决多种企业建模方法的兼容性。②提出解决企业模型之间的互操作依靠统筹全局的核心本体。③提出基于实例版本管理原则的核心元模型创立管理机制,依靠核心元模型进行模型交换,并设计了其基本类。④探讨了以过程为核心的多视图模型元素结构,以新的视角研究了与传统参考体系差异较大的组织视图与资源视图的建立方法。 第四章以企业模型的可执行能力为切入点,①将模型驱动体系结构扩展到系统运行期间,建立了基本视图和系统组件的映射关系。回顾了工作流系统和BPM系统的发展,介绍了过程柔性的评价框架,②基于RC-ERAM核心基本类,以支持过程协作为目标,建立了过程元模型,探讨了过程建模中资源分配点在实现业务柔性过程中的关键作用,认为资源角色是实现过程与活动执行者解耦的关键。③提出了一个分层授权的、基于面向服务架构的实现参考框架。 第五章以企业模型的可进化能力为切入点,①研究了知识化企业建模的路径和建模方法。②依靠基于限制模糊相似类的广义Rough集,给出了一个开放性的企业模型知识化表述方式和知识模糊匹配算法。③研究了企业模型的自学习机制,构造了管理信息系统自适应演进系统的功能模型。

马坤[5]2006年在《基于软件构件的普适性CIM基础平台的设计与实现》文中研究说明CIMS是近年来随着企业的大规模生产和市场竞争的日益激烈而发展出的一种强调企业生产过程中的计算机化、信息化、智能化和集成优化的现代制造系统。CIMS作为实现CIM理念的实际系统,开发周期长、投资大、风险较大,而且针对不同行业需要重新开发。现代软件系统规模的扩大,也对软件开发技术提出了许多新的要求。如何从众多行业中提炼出共性,探索出一条新的CIM方案,并构建出一个具有普遍适应特性的CIM基础平台是一个急待解决的问题。本文在系统科学与CIMS平台技术的基础上,深入研究了柔性软件系统思想,并结合了基于涌现的复杂性系统理论,提出了普适性CIM方案;基于构件化和平台化的思想分析了构件化普适性CIM基础平台的开发过程,运用Java语言设计了可复用、可用于快速地二次开发的软件开发平台的框架,并用图形化的方式展现了平台中涌现的过程。本文主要对基于构件的普适性CIM基础平台的开发过程和应用作了初步探讨,为构建复杂的CIMS应用系统打下了基础,给CIM应用集成平台的研究中提供了一种快速而具有普遍适用性的解决方案。

吴士亮[6]2005年在《面向行业的商品化管理信息系统框架构建与方法研究》文中研究指明行业化是ERP的一个重要发展方向。在企业建模及软件复用等相关理论及方法的指导下,面向具体行业开发基于版本的、可批量定制的行业版ERP系统,对于解决目前在通用型商品化ERP系统中普遍存在的系统规模庞大、系统刚性太强、行业针对性差、客户化工作量大等问题提供了一条可行途径。 行业版ERP系统是在对企业管理共性进行系统化地识别、归纳和整理的基础上,通过系统化软件复用,在业务平台的支撑下,针对某一个(或几个)目标行业的管理需求及管理特点而设计开发的版本化的、可定制的商品化ERP系统。 本文旨在从企业建模理论、软件组件理论与方法、业务平台技术以及软件复用管理的角度,对面向行业的商品化ERP系统构建理论及方法进行较为全面的研究,以更好地支持行业版ERP系统的构建组织与管理。 ERP系统所蕴涵的是一个概念上的“虚企业”,“虚企业”是实体企业在信息世界中的映射,是一个企业管理的抽象模型。企业建模理论与方法可用于指导行业版ERP系统的研发。本文在对已有企业建模框架的基础上提出面向行业版ERP系统的企业建模框架,并基于UML形式化地描述了该框架中各部件的元模型,进而提出了与该企业建模框架相适应的行业版ERP企业建模方法。 接着,本文对行业版ERP系统的组件化进行了研究,认为行业版ERP系统的组件化包括叁个方面的内容,即:业务过程驱动的业务建模、业务组件的获取、基于业务组件装配的ERP系统构建。在对企业业务过程分析的基础上建立了业务过程元模型,并进一步把ERP业务组件分为支撑组件、基本业务对象组件、任务组件、过程组件等四个层次。 业务基础软件平台是一个以业务导向和驱动的、可快速构建应用软件的软件平台,重点解决管理软件的业务描述与操作系统平台、软件基础架构平台之间的交互与管理问题。本文提出了一个面向行业定制的、以业务平台为支撑、以业务流程建模为导向、以系统化软件资产复用为主要途径的ERP系统业务平台框架,并对该框架中涉及的若干关键技术进行了较深入的研究。 行业版ERP研发模式要求软件企业改变现有的组织结构和软件过程,本文给出了行业版ERP构建模式下的软件企业的机构与过程组织形式,进而提出了一种MRP和GT相结合的、针对行业版ERP软件研发中计划问题解决方案。 最后,以制造业的一个典型类型——纺织行业为例,说明了行业版ERP框架构建与方法在该行业的应用情况。

解放[7]2002年在《并行工程中产品开发过程的工作流管理研究》文中研究说明衡量企业创新能力的重要标志是快速响应市场需求变化乃至引导市场需求的能力。而产品开发的长周期、高成本使得人们越来越认识到对产品开发过程的改进和管理的重要性。因此,如何有效地对产品开发过程实施管理对提高企业快速响应能力,增强企业竞争力有重要意义。本文在分析产品开发的现状和发展趋势的基础上,以产品开发过程的工作流管理为研究主线,研究一种能更好地支持并行工程,有良好的动态适应性的产品开发过程管理模式与系统。论文的主要内容如下: (1)引入产品开发过程工程、BPR等概念,结合并行工程的实践,提出了并行产品开发过程改进与重组的实施模型,并分析了它的执行特点和内容。围绕该实施模型,研究并行产品开发过程的建模要求,建立并行产品开发过程的集成多视图模型,并给出了集成多视图模型的信息提取方法。 (2)建立以PDM为支撑平台,工作流管理为核心的并行产品开发过程管理框架。文章形式化地定义了一种通用的分层项目管理模型,分析了它的管理机制,在此基础上,结合工程实践,提出一种实用的二层项目管理模式;论文引入项目任务流和项目文档流的概念分析了项目的分解机制。 (3)基于UML技术分析和设计了产品开发过程管理系统。在此基础上,研究了基于设计模式的系统设计的过程。 (4)提出了一套层次化的产品开发工作流系统的异常处理方案。根据此方案,首先从工作流模型的可适应性的研究入手,形式化定义了一种新的柔性化工作流模型ASD,并给出它的动态执行机制和算法。 (5)提出了产品开发过程复用的概念,详细分析了过程复用的意义、内容、步骤、原则及其层次模型。并给出了一种基于扩展工作流管理系统的过程复用方案。文章研究了基于DSM规划的产品开发工作流管理。针对流程图和甘特图的不足,设计了一种工作流管理的DSM视图,通过实例说明了设计迭代中采用基于扩展工作流系统过程复用机制的设计意图复用。 (6)研究了工作流模型仿真分析的内容与步骤,以及产品开发工作流模型仿真系统的体系结构及其运行机制,在此基础上,给出了多可能性并存的不确定性工作流模型ASD的活动关系和性能分析方法;文章研究了网络计划技术在工作流模型优化中的应用,给出了基于ASD的关键路径确定算法,着重研究了过程优化中的资源优化问题。

曹江辉[8]2002年在《面向敏捷制造的制造执行系统关键技术研究》文中指出制造执行系统作为计划管理层和低层控制之间的中间桥梁,填补了两者之间的空隙,是实现企业信息全集成的关键。目前,制造执行系统的解决方案大都是点到点的集成方法,由此导致了高昂的系统开发与维护费用,从而阻碍了制造执行系统在企业中的推广应用。针对企业迫切需要制造执行系统和传统制造执行系统的不足,同时又考虑到企业向敏捷制造发展这一总体趋势,研究面向敏捷制造的制造执行系统对于提高我国制造业管理和自动化水平具有重大的意义,也是CIMS深层次推广的需要。 本文首先对制造执行系统领域作了比较全面的分析,在此基础上,提出了一种CIMS环境下的制造执行系统的软件功能模型。进而又详细归纳和总结了面向敏捷制造的制造执行系统的特点、关键技术及解决方案。从技术的先进性、可行性和实用性出发,本文提出了应用软件复用技术从多个复用层次来研究面向敏捷制造的制造执行系统的思路。 在分析了有关基于软件构件的制造执行系统关键技术及其具体研究步骤后,本文重点研究了制造执行系统的对象建模,提出了一种基于UML的层次演化对象建模方法,建立了将传统的建模方法向基于UML的面向对象建模方法映射的一套规则。通过继承先前CIMS中建模方法的设计成果,有效地解决了对复杂系统进行面向对象建模的障碍,并应用该方法建立了制造执行系统的业务对象模型。 为了获得更大粒度的分析和设计复用,本文详细研究和设计了基于构件的制造执行系统框架,包括构件提取、提取构件中共同的部分、定义制造执行系统框架消息、创建通用构件的设计模式和基于构件的制造执行系统框架结构。以此为基础,提出了一种面向敏捷制造的制造执行系统框架集成结构,通过引入代理构件来实现制造执行系统的水平集成和垂直集成。针对面向特定领域构件的特点,本文提出了一种基于分层刻面法和形式化规格说明相结合的分层综合刻面表示法。 为实现制造执行系统的二进制级构件复用,本文对基于CORBA的制造执行系统的开发进行了深入研究,包括其软件体系结构、利用CORBA开发新系统和利用CORBA技术封装已有系统等内容。最后,介绍了将本文的研究成果应用于实际项目的例子,实践证明本文的研究方法和成果具有较大的价值和意义。

徐宏斌[9]2007年在《面向知识重用的集成化管理信息系统企业建模研究》文中研究指明企业信息应用的行业化是企业信息化领域的重要发展趋势。构建面向特定行业的企业工程/企业集成参考模型,可以在企业信息化实施速度、实施质量等方面取得改善,也是设计、开发基于行业版本的、自助批量定制的下一代信息系统的基础支撑技术。研究企业信息化行业化解决方案的基础核心问题是设计支持行业知识复用的机制、过程和方法。本文综合运用企业建模、软件重用、知识管理、模型驱动体系架构(MDA)等理论和方法,对面向知识重用的集成化管理信息系统的企业建模与企业模型知识的重用问题进行了系统研究。本文所做的主要工作如下:在对现有企业建模体系结构深入分析的基础上,提炼出面向知识重用的企业建模原则和特征,进而构建了一个面向知识重用的集成化管理信息系统的企业建模框架,给出了支持领域知识重用的企业模型组件结构。认为对企业本体合理分类是实现领域知识重用的前提,并进一步把企业本体划分为目标本体、组织本体、资源本体、过程本体和知识本体5个类别,对这5类本体及其关系进行了阐述。认为行业或领域类别是企业模型知识重用的重要知识情境,构建了一个面向知识重用的、叁维度(资源转化维、资源配置维、批量维)的企业分类框架,进而构建了一个面向知识重用企业建模的知识情境模型。运用Rough Sets的相关理论与方法解决情境知识的表达和情境相似性评估问题,并给出一种知识模糊分类检索途径。基于企业模型知识重用层次的分析,给出了领域知识重用模式和企业模型知识进化模式,在此基础上提出一个以企业模型知识库为核心的、面向知识重用的多层次业务支撑平台架构。通过扩展MDA计算模型完善了业务模型驱动模型体系,针对业务模型驱动的企业管理信息系统构建问题给出了技术实现方案。最后,以流程型生产的一个典型行业——水泥行业为例,对面向知识重用的集成化MIS的企业建模理论在该行业的应用进行了研究。

覃一宁[10]2006年在《冷轧薄板生产计划与调度系统的研究与应用》文中研究说明冷轧薄板企业是钢铁行业中生产最终型产品的企业,具有投资大、产品附加值高,市场竞争激烈等特点。冷轧薄板生产的工艺流程复杂程度远高于普钢生产过程,产品规格多、批量小,对合同交货期要求严格。因此,开发冷轧薄板工业的生产计划和调度系统在有效利用企业产能、提高产品质量、保证合同交货期等方面都具有重要意义。本文以国家“863计划”重点课题为依托,针对冷轧薄板工业的生产计划和调度问题进行了系统深入的研究。本文主要研究工作如下:研究了流程工业的生产计划与调度系统的软件建模和开发方法,提出面向对象分析建模,设计出具有通用性的流程工业生产计划与调度系统的对象类集合。通过变换对象类属性,对对象类进行了数据抽象和封装,并以流程工业中冷轧薄板企业的生产计划和调度系统开发为例说明了该方法的具体应用,实践表明利用该方法建立的对象类与现实生产具有高度吻合性,可大大提高软件系统的建模和开发效率,保证系统的稳定性和维护的可持续性。针对传统开发方法在生产计划和调度系统开发中存在着开发周期长,开发的应用系统应用面窄,通用性、可维护性、可扩展性、可重构性差等缺点,本文对软件构件技术进行了系统研究,提出了基于组态平台软件技术的生产计划调度系统建模和开发模式,并设计出具有通用性的流程工业计划与调度系统开发的组态平台软件,实践表明利用该组态软件可以有效提高流程工业计划与调度系统的软件开发效率。研究了流程工业的生产计划与调度系统中的设备产能问题,设计出具有通用性的流程工业生产计划与调度系统的设备产能动态预测模型。利用该模型提出了一种虚拟生产计划调度技术,可以对排产计划和调度方案进行虚拟生产,通过分析仿真生产结果来验证计划和调度方案的合理性。实践应用表明该技术可以有效指导生产,并预测合同交货期和原料需求计划,保证合同的准时交货。研究了流程工业生产物流动态平衡调度问题,针对其典型的多工序、多目标、多约束、有重入的多机并行调度并且难于解析建模的特点,利用基于节点流的控制及切换概念,采用多目标分层求解,提出流程工业生产的物流平衡调度方法,并开发了一个实际的冷轧薄板企业生产计划和调度软件系统。在冷轧薄板厂的实际应用表明本文提出的方法和生产计划和调度软件系统可以有效提高设备生产效率,降低生产成本,保证合同交货期。

参考文献:

[1]. 基于复用的CIMS集成建模方案的研究与设计[D]. 姬雪敏. 哈尔滨工程大学. 2003

[2]. 一个基于资源复用的CIMS集成建模方案[J]. 孙长嵩, 黄剑峰, 姬雪敏, 吴元宝. 计算机集成制造系统. 2004

[3]. 基于构件的N层体系结构研究与应用[D]. 蔡喆. 中国地质大学. 2004

[4]. 面向随机协作的柔性管理信息系统框架及若干关键技术研究[D]. 刘明忠. 南京理工大学. 2006

[5]. 基于软件构件的普适性CIM基础平台的设计与实现[D]. 马坤. 武汉科技大学. 2006

[6]. 面向行业的商品化管理信息系统框架构建与方法研究[D]. 吴士亮. 南京理工大学. 2005

[7]. 并行工程中产品开发过程的工作流管理研究[D]. 解放. 南京航空航天大学. 2002

[8]. 面向敏捷制造的制造执行系统关键技术研究[D]. 曹江辉. 南京航空航天大学. 2002

[9]. 面向知识重用的集成化管理信息系统企业建模研究[D]. 徐宏斌. 南京理工大学. 2007

[10]. 冷轧薄板生产计划与调度系统的研究与应用[D]. 覃一宁. 大连理工大学. 2006

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