柔性制造系统范文第1篇
[摘 要] 本文从以下几个方面综述了制造企业信息化系统的研究:制造企业信息化系统的发展､系统的体系结构研究､系统的集成问题､人工智能技术在其中的应用,最后讨论了Petri网在制造企业信息化系统中的应用研究情况｡
[关键词] 企业信息化系统;体系结构;人工智能;Petri网
0 前 言
当前我国企业,特别是制造企业主要面临产品创新､结构调整､产业升级､持续发展等一系列重大问题,为了解决这些问题,必须大力推进企业信息化[1]｡制造业信息化通过产品数字化建模､数字样机､优化仿真分析等技术手段和工具软件以及它们之间的集成,建立面向产品研制的数字化集成环境,改变传统的产品设计､优化､分析､仿真以及数据管理等方法,实现产品设计数据､技术状态､工程变更及研制过程的集成管理和状态控制,提高产品的研制创新能力,缩短设计周期,降低研制成本;通过信息技术实现供应链中不同企业间的资源共享､业务协同和功能互操作,提高企业间的信息､资金､物流的流动率,增强企业间的业务协同能力,从而提高产业链的整体竞争力｡
实现制造企业信息化,CIMS(计算机集成制造系统/现代集成制造系统)是其最核心的部分[2,3]｡按照约瑟夫·哈林顿提出的CIM哲理,企业的多个生产环节是不可分割的,整个制造过程实质上是信息采集､传递和加工处理的过程｡按照CIM哲理构成的企业生产与管理的自动化系统即第一代的CIMS(Computer Integrated ManufacturingSystem——计算机集成制造系统)｡CIMS是从机械制造行业中发展起来的,它包括市场研究､新产品开发､计算机辅助设计(CAD)､工艺工装设计(CAPP)､编制生产计划､原材料供应管理､计算机辅助制造(生产流水线与数控机床)等｡对于流程工业企业的CIMS,又称其为CIPS(ComputerIntegratedProducingSystem)｡从20世纪80年代中期开始,CIMS被看作是制造业的未来而受到普遍重视｡
现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing System,CIMS) 是计算机集成制造系统新的发展[2],将信息技术､现代管理技术和制造技术相结合,按系统技术的理论与方法应用于企业产品全生命周期(从市场需求分析到最终报废处理)的各个阶段,通过信息集成､过程优化及资源优化,实现物流､信息流､价值流的集成和优化运行,达到人､经营和技术三要素的集成｡以提高企业新产品开发的T(时间)､Q(质量)､C(成本)､S(服务)､E( 环境)水平,从而提高企业的市场应变能力和竞争能力｡
企业信息化涉及的另一个概念是ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划系统),是由美国Gartner Group公司于1990年提出的,指MRPⅡ(企业制造资源计划)下一代的制造业系统和资源计划软件｡ERP涉及面很广,包含了企业的所有资源,CIMS的内容有很多部分和ERP系统重叠,但它更多强调的是制造业企业内部的生产过程｡总的来说,ERP在原有功能的基础上,使MRPⅡ向内､外两个方向延伸,向内主张以精益生产方式改造企业生产管理系统,向外则增加战略决策功能和供需链管理功能[4]｡
我国在1987年将CIMS列入“863”高技术发展计划,1992年底在清华大学建立了国家CIMS工程研究中心,一些研究成果和经验已在国内的成都飞机工业公司､兰州炼油化工总厂等多家工厂中得到推广[5]｡ “十一五”发展规划纲要中明确提出要实施“中小企业成长工程”,推进中小企业信息化建设､缩小数字鸿沟是中小企业成长工程的重要内容｡2006年6月,中小企业信息化推进工程座谈会在京召开｡2006年9月,全国制造业信息化科技工作会议的胜利召开,标志着“十一五”制造业信息化科技工程正式启动｡
1 信息化系统的体系结构
企业信息化早期主要集中在机械制造行业,随后走向各个行业｡不同行业由于其生产经营特点和发展背景各不相同,在功能和信息需求上也大不一样,尽管有着相同的哲理,却在内容与核心上存在着相当大的差异｡一般来说,由于经验的局限性,设计成果难以全面反映企业的各方面要求,且设计结果是一家企业的特有成果,对其他企业只有有限程度的参考价值,因此企业迫切需要一种从系统设计到实施的､具有较高规范程度和参考价值的参考结构,以及利用此参考结构较快､较优地规划､设计和实施信息化系统的方法､工具及集成基础结构｡
美国先进制造研究机构(AMR)通过对大量企业的调查发现:完善的企业生产管理系统,普遍由以下3种软件构成:以ERP､MRPII为代表的企业管理软件;以SCADA(数据采集与监视)､HMI(Human Machine Interface)为代表的生产过程监控软件;以及实现操作过程自动化､支持企业全面集成的MES(Manufacturing Execution System)软件｡根据调查结果,AMR于1992年提出了三层的企业集成模型[6],如图1所示｡
(1)计划层:也是决策层使用的管理工具,主要应用系统是ERP(企业资源计划)､CRM(客户关系管理)､SCM(供应链管理)､BPM(企业绩效管理)等｡
(2)执行层:企业中层使用的工具,如MES(制造执行系统);制造执行系统MES在计划管理层与底层控制之间架起了一座桥梁｡
(3)控制层:一线操作人员使用的,以SCADA(数据采集与监视)､HMI(Human Machine Interface)为代表的生产过程监控软件｡
据美国ARC公司调查,采用基于三层结构的MES可明显提高生产质量､劳动生产率和产品产量｡
除AMR三层企业集成模型之外,目前国际上也提出了其他几种企业信息化系统体系结构 [3,7,8],基本上可分为以下几类:
(1)面向系统生命周期的体系结构｡制造系统的生命周期包括需求分析与定义､系统设计､系统实施和系统运行4个阶段｡随着企业经营环境､经营目标或产品等的改变,在上一代制造系统生命周期尚未结束时就要开始新一代的系统生命周期｡CIM-OSA体系结构[9]和普杜(Purdue)体系结构就是这类结构的典型代表｡
(2)面向系统功能构成和控制结构的体系结构｡这类体系的特点是面向控制结构,把复杂分系统纵向分解为分层控制,减少全局控制和开发难度｡以美国国家标准技术研究院(NBS)的五层递阶控制结构和国际标准化组织(ISO)的六层递阶控制结构为典范｡
(3)面向系统集成平台的体系结构｡如美国DEC公司体系结构,IBM公司体系结构｡
(4)其他类型体系结构｡除以上几种影响比较大的体系结构外,国内外研究人员也从不同的视角提出了一些其他的体系结构,比较有代表性的有分布式C/S结构的体系结构[10]､面向中小企业的体系结构[11]､面向对象的体系结构[12]､基于知识的企业CIMS体系结构[13]､基于供应链的体系结构[14]､面向工作流的体系结构[15-17]等｡
早期提出的体系结构主要针对离散加工行业,而石油化工等流程产业的生产与机械制造行业有着较大的差异｡其主要表现为在生产过程方面它是连续式的,具有高温､高压､易燃､易爆等特点,对安全稳定生产要求很高;从管理角度看,规模大､结构复杂､专业系统多､系统之间相互联系紧密､信息量大,而且要求数据传送以及决策速度快;从数据模型和控制方面看,模型的变量多,时变快,外部环境影响干扰大,运用各种先进控制和优化策略难度大｡国外先进工业化国家的现状证明,在大规模流程生产企业中实现信息化比机械等行业更加困难｡随着流程企业的信息化系统的推广实施,对流程工业企业生产特点认识不断深入[18,19],相应体系结构的研究成果也不断推出[19,20],不过至今没有形成特别有影响的体系结构｡
另外,还存在另一类混合型工业企业,典型的代表如钢铁企业｡现代钢铁企业是一个复杂的､相互关联的生产整体,生产过程兼有连续生产和离散加工的特点,因此既有别于机械制造行业的完全离散加工过程,又有别于石化行业的完全连续生产过程｡目前对于这类企业的生产特点有深入研究[21],特别是对生产组织中的一些具体问题如生产调度[22,23]､死锁[24]等研究成果更为丰富,文献[23]提出了一种采用“事件(Event)”方式将系统中离散和连续的两部分集成起来的方法｡但目前缺少的是规范化的方法,包括体系结构的研究｡
2 信息化系统中的集成问题
目前人们通常采用离散型､连续型､混合型等企业分类方法,只体现了企业生产方面的区别｡实际上由于企业特点不同,实现企业信息和功能集成的难点与关键技术也不相同,因此分类的目的在于针对不同企业特点提出不同的集成方案｡信息化系统是一个集产品设计､制造､经营为一体的多层次､多结构的复杂系统,通过物理集成､信息集成和功能集成,将企业的各种生产与经营活动集成为一个高度自动化的整体｡
所谓物理集成,是要求各种自动化设备的合理配置与到位;信息集成则要求通过计算机网络与数据库实现信息传递与共享,让各种信息在各种控制､信息管理与决策中发挥其应有的作用;功能集成则是要将企业主要的生产经营活动通过计算机协调实现｡显然,功能集成是目的,信息集成是关键,物理实现是前面两者集成的基础,信息化系统分类的本质要素应是实现系统信息和功能集成的技术难点所在,也是影响信息化系统发挥整体效益的技术关键所在｡
一般说来,实现物理集成是不困难的,如何设计与开发适合本企业特点的应用系统,在实现信息集成的基础上达到功能的集成,是实现企业信息化的关键和难点｡
信息观点是信息化的核心内涵之一,根据信息观点,企业的生产经营过程实质上是信息的采集､传递和加工处理的过程,这一观点为企业大量采用信息技术奠定了认识上的基础｡信息化系统便是在这种思想指导下,通过生产经营各个环节的信息集成,支持了技术的集成,进而由技术的集成进入技术､经营管理和人､组织的集成,使物流､资金流､信息流集成并优化远行,以此提高企业的市场竞争力和应变能力｡因此,解决好信息集成的问题是建设信息化系统的关键｡当前对于信息集成的研究主要集中于信息集成模式[25]和具体技术[26]两个方面｡
从当前研究与应用来看,以成本信息集成为中心的信息集成模式是一种有效的方式｡成本控制的范围,从生产向前可延伸到投资､设计,向后可延伸到用户使用等整个过程｡企业生产经营全过程的信息,都可以反映成为成本信息,可以通过成本信息的集成来实现整个系统的信息集成[27]｡利用信息化技术,制订合理的成本计划,利用信息反馈进行成本计算与控制,通过计算机辅助生产管理缩短生产周期,实现计算机库存管理,减少资金占用量,从而达到降低产品成本的目的｡文献[28]从MES成本管理控制角度,分析了按经济用途的成本分类和按成本性态的成本分类,讨论了基于作业的成本管理控制方法的原理､优点,给出了作业成本计算过程和MES成本管理控制系统的主要功能｡
3 在信息化系统中应用人工智能
人工智能是计算机科学､控制论､信息论等多种学科互相渗透的一门综合性学科,当前人工智能在信息化系统中有广泛的应用[29],主要包括:
(1)在工厂级规划与分析中,智能系统综合运用专家知识和众多的开发工具,为设备布局,材料需求规划及自动存取系统提供支持[30]｡
(2)基于经济批量调度的智能系统[31],运用智能技术同时考虑到物料和工厂承受力因素,在诸多需求规划中寻找出一个尽可能好的低成本需求规划,从而大大提高了MRP的效能｡
(3)工艺设计中,智能过程规划系统将众多的工艺专家知识集中在知识库中[32],并根据产品原材料及产品质量要求对零件进行自动分析,识别加工特征,决定加工顺序｡
(4)将智能系统与仿真系统结合起来构成的知识仿真系统是典型的智能预测系统[33-34],而将智能系统与监控结合起来,就是知识故障诊断系统｡
人工智能可以用于信息化系统的各个子系统及总体集成中,也可以用于系统设计和实施过程之中｡文献[13]的基于知识的企业CIMS系统框架,把知识管理的理论研究成果应用到企业,实现这个系统的关键技术是实现知识管理和集成｡智能制造系统概念的提出正是强调了人工智能在现实中的重要作用｡
4 Petri网在企业信息化系统中的应用研究
企业信息化系统建模是当前人们研究的热点,一个好的模型将对想要构造或分析的系统性质给出严格的定义,同时也为实现和验证这些系统提供基础｡为了描述复杂系统的不同层次､不同子系统､不同侧面的系统行为,人们开发和研究了多种模型和方法,希望借助于这些模型和方法推动问题的解决｡被较多采用的模型和方法包括马氏链､神经网络､GA､排队论和Petri网(PN)等[35]｡
Petri网的概念最早在1962年Carl Adam Petri 的博士论文中提出来[36]｡Petri网是一个状态变迁模型,可用来描述系统中各异步成分之间的关系,同时允许同时发生多个状态变迁,也是一个并发模型｡用Petri网描述的系统有一个共同的特征:系统的动态行为表现为资源(物质资源和信息资源)的流动｡Petri网被认为是系统建模最重要的方法之一｡Petri网在企业信息化系统的众多领域里都得到了广泛的应用研究｡
(1)系统建模仿真｡传统的离散事件仿真语言,如GPSS等虽然可按模块程序递阶的方式描述事件进程中某些子模块内的细节变化,但其动作次序都是预先编排好的,无法响应任务执行中环境所发生的动态变化｡运用Petri网模型能克服这一缺点,可灵活地统计出各资源在仿真中的行为｡使用一般Petri网对FMS(柔性制造系统)建模的最大缺点是:当系统规模稍大时,相应网的变迁和库所数目相当大,给分析和图形表示都造成很大困难,为此有人又提出了各种不同类型的高级Petri网,如OOPN､CPN等[37-39],当然,其效率往往低于分析型GSPN模型所做的计算[40-41],因此不少研究中采用层次Petri网[39,42]｡
(2)性能分析｡运用Petri网表示系统模型,可对加工､制造系统的设计､组建和运行阶段,按不同的需要作出系统行为的性能分析与评价｡这对合理使用投资金额､发挥装备的组合能力和创造最大收益等重要问题的解决,提供了相应的控制决策依据｡
在FMS设计阶段,要求对准备投资建造的FMS作性能评价｡主要问题是投资量与FMS的规模和能力间的关系,包括车间中设备的数量､功能､位置分布和运输方式,考核它们用几种典型工件以一定混合配比进入FMS后,完成加工制造的效率｡例如零件在车间内完成加工的平均通过时间(Throughput Time)､制造中逗留车间等待加工的零件数量､各机床的利用率和与此对应的生产成本及利润等[43]｡从设定的多种加工制造方案中,考察FMS的上述指标,并对设计方案进行修改｡
(3)生产调度问题｡生产调度问题是指在制造系统中,在满足工艺要求的前提下,如何统筹安排各种不同工艺的制造顺序､分配系统资源､获得优化的系统运行效率的问题｡针对调度问题已经提出了很多方法,例如排队论模型､数学规划､系统仿真､控制理论等[44]｡
最早采用Petri网求解调度问题的是J. Carlier等人[45],他们采用时间Petri网来解决经典调度问题｡Petri 网作为一种强有力的图形化的数学工具,现在被越来越广泛地运用于该领域[46-47]｡文献[47]在以往研究的基础上利用层次Petri网模型,结合遗传算法对调度问题中作了进一步分析,其他研究人员对于从任务管理到有效任务分配､故障影响等一系列问题都作出了深入研究[44,48],在部分研究中引入了人工智能的方法[49]｡
(4)Petri 网控制器｡要完全定义一个Petri网控制器的行为,除网络本身的结构及初始标识外,还必须指定其运行规则｡执行算法可分为两层实现:低层为状态反馈控制策略,实现控制功能;高层为冲突解决策略,实现调度功能｡Petri网控制器对FMS的控制过程实际上是按此执行算法运行Petri网的过程｡设计Petri网控制器除了要满足系统的各种操作约束外,还要有某些性能,例如各种系统资源的竞争､死锁情况､活性､有界性和可逆性等[50],文献[51]对DES中的死锁问题作了分析并提出了一些解决方案,文献[52]通过基于Petri网的结构特性分析,研究了FMS的一种预防死锁方法｡
生产调度和系统控制都是Petri网应用的重要领域,今后的Petri网控制器将集生产计划､调度和实时控制于一体,用于解决越来越复杂的制造系统的自动化问题,人工智能技术和Petri网相结合将为这一方法的发展提供广阔的前景｡文献[34]用“面向对象知识网”的Petri网建立一个4层组装模型,利用模糊逻辑来描述设计过程中的非精确知识｡基于Petri网的知识表达方法与推理算法的研究是实现Petri网在人工智能领域有效应用的基础｡
5 结 论
和发达国家相比,目前我国制造企业信息化水平差距仍然较大｡从技术角度看,主要停留在单元技术的应用或集成技术的初级应用,孤岛现象严重,集成化应用水平不高,协同制造远不能满足国际化竞争的要求;从应用角度看,制造业信息化软硬件产品和企业应用缺乏标准规范的管理和指导是一个主要问题｡因此加强系统的集成研究与制定相应的技术规范是当前迫切的任务｡
Petri网是信息化系统建模最为重要的方法之一,在建模仿真､性能分析､生产调度､过程控制等方面得到广泛应用｡不过目前关于Petri网在该方向的应用与研究有两个特点:①从系统体系结构的观点来看,研究比较集中于系统的低层,但正在向高层扩展;②应用研究偏重于自动制造系统部分,特别是离散行业FMS｡结合AMR模型,以Petri网作为一种全系统统一的模型方法,为复杂的､完整的企业信息化系统进行分析､设计､建立模型,进行系统评价与分析,是Petri网应用研究的一个发展方向｡
主要参考文献
[1] 高媛. 论企业信息化与电子商务[J]. 中国管理信息化:会计版,2006,9(12):9-11.
[2] 吴澄. 现代集成制造系统导论——概念､方法､技术和应用[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
[3] Mikell P Groover. Automation,Production Systems,and Computer -Integrated Manufacturing[M]. 2nd Ed. NY:Prentice Hall College Div,1987.
[4] Pnina S,Boaz G,Dov D. ERP Modeling:A Comprehensive Approach[J]. Information Systems,2003(28):673- 690.
[5] 唐马强,陈岗. 石油化工企业信息化建设策略[J]. 化工进展,2004,23(12):1373-1376.
[6] Amber Computer System Inc. Integratable MES:The Challenge and the Opportunity Advanced Manufacturing Research Consulting[EB/OL]. http:www. amrc. com,1995-04-25.
[7] Wang D,Nagalingam S V,Lin G C I. A Novel Multi-Agent Architecture for Virtual CIM System[J]. International Journal of Agile Manufacturing System,2005,8(1):69-82.
[8] Dursun D,Perakath C Benjamin. Towards a Truly Integrated Enterprise Modeling and Analysis Environment[J]. Computers in Industry,2003,51(3):257-268.
[9] Vernadat F,Shmerko V,Jerzy S,Alex D. CIMOSA: Reference Architecture for Enterprise Integration[C]. NITE 96:New Information Technologies in Education,Minsk,1996:243-255.
[10] Abdmouleh A,Spadoni M,Vernadat F. Distributed Client/Server Architecture for CIMOSA-Based Enterprise Components[J]. Computers in Industry,2004,55(3):239-253.
[11] Vassell C. Computer Integrated Manufacturing,and Small and Medium Enterprise[J]. Computer & Industrial Engineering,1999,37(1/2):425-428.
[12] Geert Poels. A Functional Size Measurement Method for Event-based Object-oriented Enterprise Models[C]// M Piattini,J Filipe, J Braz. Enterprise Information Systems IV[M]. Kluwer Academic Publshers,Hingham,MA,USA,2003:210-218.
[13] 黄琛,范玉顺. 基于知识的企业CIMS 框架及关键技术研究[J]. 计算机集成制造系统,2003,9(10):829-834.
[14] David A. New Supply Chain Business Models——The Opportunities and Challenges[J]. Ascet,2001,Vol 3.
[15] Narendra N C. Flexible Support and Management of Adaptive Workflow Processes[J]. Information Systems Frontiers, 2004,6(3): 247-262.
[16] Vonk,Grefen P. Cross-Organizational Transaction Support for E-services in Virtual Enterprises[J]. Journal of Distributed and Parallel Databases,2003,14(2):137-172.
[17] Salimifard K,Wright M. Petri Net-based Modeling of Workflow Systems:An Overview[J]. European Journal of Operational Research,2001,134(3):664-676.
[18] Ito T,Hashizume S,Yajima T. Integration between Scheduling and Design of Batch Systems Based on Petri Net Models[J]. IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences,2005,E88-A(11):2989-2998.
[19] Champagnat R,Esteban P,Pingaud H. From Scheduling to Supervision in Batch Processes[C]. IMACS Multi conference CESA＇98 Computational Engineering in Systems Applications,Nabeul-Hammamet,Tunisie,1998: 673-678.
[20] 黄河清. 流程工业CIMS的研究与应用[D]. 上海:华东理工大学,2003.
[21] 马竹梧. 信息化､自动化的进展与钢铁工业自动化[J]. 可编程控制器与工厂自动化,2004(1): 5-15.
[22] Harjunkoski I,Grossmann I E. A Decomposition Approach for the Scheduling of a Steel Plant Production[J].Computers and Chemical Engineering,2001,25(11/12):1647-1660.
[23] Bellabdaoui A,Fiordaliso A,Teghem J. A Heuristic Algorithm for Scheduling the Steelmaking Continuous Casting Process[J]. Pacific Journal ofOptimization,2005,1(3): 447-464.
[24] Uzam M,Zhou M C. Iterative Synthesis of Petri Net Based Deadlock Prevention Policy for Flexible Manufacturing Systems[C]. IEEE Transactions on Systems,Man and Cybernetics,2007,37(3):362-371.
[25] Saracco C M,Labrie J,Brodsky S. Using Service Data Objects with Enterprise Information Integration Technology[EB/OL]. www. ibm. com/developerworks/dbz/library/techarticle/dm-0407 saraccol,2004-07-01.
[26] Grabowik C,Kalinowsk K,Monica Z. Integration of the CAD/CAPP/PPC Systems[J]. Journal of Materials Processing Technology,2005,Volume 164-165:1358-1368.
[27] 陈松乔等. 涟钢CIMS初步设计报告[R]. 1997: 18-29.
[28] 孙彦广,刘晓强,顾佳晨,等.制造执行系统中成本管理控制[J]. 冶金自动化,2004,28(3): 18-21.
[29] 罗公亮. 智能技术与自动化——基本概念与新发展[J]. 冶金自动化,2001,25(3):9-14.
[30] Holz H,Rostanin O,Dengel A. Task-based Process Know-how Reuse and Proactive Information Delivery in Task Navigator[C]. Proceedings of the 15th ACM International Conference on Information and Knowledge Management,CIKM ＇06,2006: 522-531.
[31] Power Y,Bahri P A. Integration Techniques in Intelligent Operational Management:A Review[J]. Knowledge-Based Systems. 2005,18(2/3):89-97.
[32] Lopez,Kamel M. Reorganizing Knowledge to Improve Performance[J]. IEEE Trans On Knowledge And Data Engineering,1998,10(1):190-191.
[33] Portinale L. Petri Net Models for Diagnostic Knowledge Representation and Reasoning[D]. Torino:University of Torino (Italy),1993.
[34] Zha X F,Du H. Mechanical Systems and Assemblies Modeling Using Knowledge-intensive Petri Nets Formalisms[J]. Artificial Intelligence for Engineering Design,Analysis and Manufacturing,2001,15(2): 145-171.
[35] 江志斌. Petri网及其在制造系统建模与控制中的应用[M]. 北京: 机械工业出版社,2004.
[36] Murata T. Petri Nets: Properties,Analysis and Applications[J]. Proceedings of the IEEE,1989,77(4): 541-580.
[37] 王生原. 并发面向对象建模的多级Petri网方法[D]. 北京:北京大学,2001.
[38] Kristensen L M,Christensen S,Jensen K. The Practitioner’s Guide to Coloured Petri Nets[J]. International Journal on Software Tools for Technology Transfer,Springer,1998,2(2): 98-132.
[39] 王志坚,蔡自兴. 基于Petri 网的系统评价和优化模型[J]. 高技术通讯,2003,13(5):50-54.
[40] Wu W M,Su H Y,Chu J,Zhai H F. Hierarchical Control of DES Based on Colored Petri Nets[C]. Proceedings of 2001 IEEE SMC,Tucson,Arizona,USA,2001:1571-1576.
[41] Thanh C B,Klaudel H. Object-oriented Modelling with High-Level Modular Petri Nets[C]. Integrated Formal Methods: 4th International Conference,IFM 2004,Canterbury,UK,2004:287-306.
[42] Tsang T. Modeling and Performance Evaluation of Mobile Multimedia Systems Using QoS-GSPN[J]. Wireless Networks,2003,9(6): 575 - 584.
[43] Uzam M,Jones A H,Yucel I. Using a Petri-Net-Based Approach for the Real-time Supervisory Control of an Experimental Manufacturing System[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2000,16(7): 498-515.
[44] Bobeanu A V,Kerckhoffs E J H,Landeghem H V. Modeling of Discrete Event Systems:A Holistic and Incremental Approach Using Petri nets[J]. ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation (TOMACS),2004,14(4): 389-423.
[45] Carlier J,Girault C. Modeling Scheduling Problems with Timed Petri Nets[C]. European Workshop on Applications and Theory in Petri Nets,1984: 62-82
[46] Noguera J H,Watson E F. Analyzing Throughput and Capacity of Multiproduct Batch Processes[J]. Journal of Manufacturing Systems,2004,23(3): 215-228.
[47] 于达. 基于Petri网模型的任务调度问题研究[D]. 北京:清华大学,1996.
[48] Sebestyenova J. Hierarchical Verification of Reactive Systems with Timing Constraints[J].WSEAS Transactions on Computers,2003,4(2):1174-1179.
[49] 薛雷,郝跃. 基于Petri网的启发式生产调度[J]. 自动化学报,2002,28(5): 827-831.
[50] Uzam M. An Optimal Deadlock Prevention Policy for Flexible Manufacturing Systems Using Petri Net Models with Resources and the Theory of Regions[J].Intemational Journal of Advanced Manufacturing Technology,2002,19(3): 192-208.
[51] Su H Y,Wu W M,Chu J. Liveness Problem of Petri Nets Supervisory Control Theory for Discrete Event Systems[J]. ACTA Automatica Sinica,2005,31(1):143-150.
[52] 李志武,王安荣. 基于Petri网的柔性制造系统一种预防死锁方法[J]. 自动化学报,2003,29(5):733-740.
柔性制造系统范文第2篇
电视监控系统主要包括运营闭路电视监控、票务闭路电视监控以及公安视频监控系统。
运营闭路电视监控系统一般供运营、管理人员实时监控车站客流、列车出入站、旅客上下车等情况，是加强运行组织管理，提高效率，确保安全正点地运送旅客的重要手段。发生灾害时，由兼管防灾的调度员或值班员使用本系统随时监控灾害和乘客疏散情况。票务闭路电视监控系统在站长室内设置监控器，实现对车站内的进出闸机、票亭、票务管理室内的图像监控功能。公安视频监控系统主要是对轨道交通各车站进行实时监控，以便及时发现、震慑和打击违法犯罪行为，为查缉破案提供录像取证。
公安视频监控系统一般与运营闭路电视监控系统共用前端摄像机方式实现资源共享，后台控制及显示独立设置。视频流信息可以得到有效管理，相互干扰较小。
目前，轨道交通闭路监控系统采用的视频监控技术可分模拟视频监控、模拟采集+数字传输视频监控和数字视频监控三种。 北京地铁9号线综合监控系统
在北京地铁9号线的综合监控系统建设项目中，采用了由FUJITSU SPARC Enterprise关键业务服务器， PRIMERGY工业标准服务器以及ETERNUS存储系统构成的核心硬件平台解决方案。该解决方案卓越的性能设计和极强的稳定性，以及对基于Solaris平台监控软件的无缝支撑，为北京地铁构建完备监控体系，保障地铁9号线安全顺畅运营奠定了坚实的基础。
由于北京地铁9号线综合监控系统软件基于Solaris平台打造，因此Fujitsu(富士通)在项目中采用了拥有大型机基因，并以强大性能著称于业界的Solaris关键业务服务器FUJITSU SPARC Enterprise M5000作为该系统中央数据库主服务器;在中央数据库的存储平台选择上，则以拥有优异稳定性的FUJITSU ETERNUS DX440中端储存系统为核心。
与此同时，为了实现中央节点与各个分节点之间信息的管理畅通，各分中心节点则引入了FUJITSU SPARC Enterprise M4000关键业务服务器，并配备了兼具灵活、高效、节能以及节约成本等优势的FUJITSU PRIMERGY RX300两路机架式服务器作为备份服务器，从而确保整个地铁线路的畅通以及数据的安全可靠。 房山线综合监控系统、变电站监控以及环境监控系统
北京轨道交通房山线综合监控系统、变电站监控以及环境监控系统均采用国电南瑞自主研发的RT21-ISCS综合监控系统。该系统包含电力、环境与机电设备、信号、火灾告警、屏蔽门、通信集中告警、自动售检票、乘客信息、公共广播、视频监控等多个专业的实时监视和控制，并实现多专业之间的自动联动功能，为北京地铁房山线的自动化运营提供了强有力的技术支撑。
深圳地铁2号线综合监控系统
深圳地铁2号线工程采用信息化深度集成综合监控系统的设计理念，在同一计算机硬件平台和软件体系下，将电力自动化系统SCADA、机电设备监控系统BAS、防灾自动报警系统FAS的各类型设备系统深度集成为一个大型综合监控系统。所有各类机电设备系统从顶到底完整地工作在同一网络平台和同一软件平台上，数据存储在统一的数据库内作为全线信息共享的基础;同时将其他子系统(信号系统SIG、自动售检票系统AFC、乘客信息系统PIS等)的相关信息通过数据接口也接入综合监控系统、不同专业系统之间可方便的进行数据交互，共享信息，首次以深度集成的方式构建地铁数字信息共享平台。
在中央级综合监控中心(位于竹子林车辆段)采用东土电信SICOM6496全千兆三层路由工业以太网交换机;在12个车站采用SICOM6224SM千兆三层路由工业以太网交换机;组成千兆三层路由光纤冗余双环网(A网和B网)，同时传输地铁三大系统SCADA、FAS、BAS，是深圳地铁2号线的骨干传输网络。 深圳地铁5号线综合监控系统
深圳地铁5号线被称之为“关外环线”，是国内一次性开通的最长地铁线路，共设有27个站，达实智能专为提供了支撑地铁运营三大核心系统之一的综合监控系统。
达实智能综合监控系统，将众多分系统集合形成一套自动化总集成系统。通过搭建综合监控平台，将广播系统、乘客信息系统、门禁系统、火灾自动报警系统、电力监控系统、环境与设备监控系统等多个自动化系统的信息集中到一个平台，及时获取信息并处理。这一智能监控系统，有效避免了系统间的接口管理风险，同时使子系统功能及大系统功能最大化。同时，达实智能还引入了PSCADA电力监控系统，保证地铁列车供电安全。 深圳地铁三号线综合监控系统
达实智能承接了深圳地铁三号线的自动化总集成(综合监控)项目。该项目采用分层、分布式结构，从上到下分为中央级、轴心站级、卫星站级，这种构架乃国内首创，在降低工程造价的同时，大大提高了管理效率。
该项目集成和互联了电力监控系统(PSCADA)、环控监控系统(BAS)、安全门系统(PSD)、列车监控系统(ATS)、火灾报警系统(FAS)、传输系统(TS)、广播系统(PA)、闭路电视系统(CCTV)、时钟系统(CLK)、乘客信息系统(PIS)、门禁系统(ACS)等系统，功能齐全，集成度高，提高了地铁管理效率和运行可靠性。工作人员在中控室里，就可了解整个地铁线路电力供电、火灾报警、屏蔽门、列车运行、安防、自动售检票、门禁等子系统是否正常运营，一旦发生事故，就可快速分中央级和车站级两级进行监控处理。这是国内首次采用组群方式实现地铁综合监控。
广州珠江新城旅客自动运输系统(APM)综合监控系统
2010年11月8日下午两点，世界首条全地下、无人驾驶的广州珠江新城旅客自动运输系统(APM)正式开通运营。
国电南瑞科技股份有限公司承担了该线国产综合监控系统的过程设计和实施，这一系统集成了电力监控、环境与机电设备、信号、火灾告警、屏蔽门与防淹门、通信集中告警、线路自动售检票、乘客信息、公共广播、视频监控等多个专业的实时监视和控制，技术水平和运营方式都实现了对现有自动驾驶线路的突破。在保证系统可靠性与高性能的基础上，针对广州珠江新城线的特点，技术人员创造性地设计并实现了各个子系统的联动功能，将各子系统信息充分融合，大大减轻了调度人员的工作强度，提高了运营效率。 广州地铁五号线三重安防系统
据广州地铁公司介绍，五号线采用三重安防系统。该系统主要由周界报警系统、闭路电视监视系统和广播系统三个子系统组成，能够全时、全方位对人或动物进入地铁安全控制范围进行视频和声音报警，有效保障地铁运营安全。
据介绍，广州地铁的车辆段、隧道出入口、变电站等设施体积较大，均设于地面。这些重要设施一旦有外物入侵，将对地铁运营构成安全危害，甚至产生人员伤亡意外。因此，这些设施日常均有铁网围蔽。
五号线使用的安防系统中，周界报警由敷设在金属围敝网上的震动感应电缆来实现入侵报警，并与闭路电视监视系统进行联动，及时显示入侵地点的视频图像。中心周界报警监控终端安装有电子地图软件，当报警信号发出时，能迅速在监控终端对入侵地点进行定位，在报警中心的电子地图上显示报警位置，发送至闭路电视显示报警现场图像信息。与此同时，可通过广播系统进行人工广播或播放预置录音，阻止入侵行为。
自动售票系统
北京地铁多线共用AFC系统(地铁旅客售检票系统)线路中心项目
北京地铁多线共用AFC系统(地铁旅客售检票系统)线路中心项目(简称MLC)，采用了FUJITSU SPARC Enterprise M5000和M8000 Solaris UNIX服务器。凭借产品的高可靠性和强劲性能，富士通将成为确保北京地铁MLC系统稳定不间断运转的坚强后盾。
针对北京地铁MLC项目的需求，富士通分别根据生产系统和灾备生产系统的需求，为其配备了FUJITSU SPARC Enterprise M5000和M8000 Solaris/UNIX服务器及PRIMECLUSTER集群软件构成双机高可靠集群。采用SPARC 64VII四核处理器的FUJITSU SPARC Enterprise Solaris UNIX服务器凭借高可扩展性、高性能的设计、先进的分区技术和对数据中心的出色服务与支持，充分满足了北京地铁对于生产系统中的主数据库服务器、交易服务器、业务处理服务器、监控服务器、访问服务器的应用需求，以及相应的备份生产服务器的支撑，从而确保了北京地铁MLC系统的不间断高可靠运行。
富士通方面强调：“针对北京地铁MLC系统的实际需求，我们为其设计了一整套以SPARC Enterprise UNIX服务器为核心的解决方案，使北京地铁MLC系统在有效提升性能的同时，避免停机和其它硬件变更，并有效节约成本。同时，富士通还引入了“动态资源调整“功能，实现在系统不间断运行时，根据业务应用即时按需调整、分配资源，达到最大化的系统利用率。”
北京地铁亦庄线自动售检票系统
亦庄线是连接北京市中心城和亦庄新城的轻轨线路，起点为地铁5号线宋家庄站南侧，终点为亦庄规划区东边界的亦庄火车站，全长23.2公里、共14座车站。作为亦庄线和北京智能交通建设的重要内容，AFC系统建设至关重要，经过严格筛选，方正国际凭借丰富的国际经验和综合实力从众多的AFC供应商中脱颖而出。
亦庄线采用了非接触式IC卡AFC系统，其设备软件是方正国际自主设计开发的，人性化和多种制式的兼容是其最大优势。据介绍，该AFC系统主要包括票务中心系统、维修中心系统、培训中心系统、自动售票机、半自动售票机、自动检票机、自动查询机、便携式检票机、车票、网络设备及其它附属设备/设施等。在整个检票过程中，卡与机无需接触，大大提高乘客检票的便捷性。
而在票制的设计上，方正国际为亦庄线提供了两种制式，即以计程制为基本票制，以计时制为辅助票制。同时，该系统还实现轨道交通AFC清算管理中心、线路中心、车站等三级管理，并实现城市交通一卡通和轨道交通一票通的封闭式票务管理，从而有效满足北京市智能交通一体化建设和未来规划。 北京地铁八号线二期AFC系统
北京地铁八号线二期AFC系统自动售票机(TVM)、自动查询机(TCM)、半自动售/补票机(BOM)由AFC供应商广电运通提供。据悉，广电运通同时还将为北京地铁大兴线、亦庄线及八号线二期等线路提供纸币找零模块。
据了解，此次广电运通提供给北京地铁8号线二期的自动售票机将具备纸币找零功能，以缓解硬币短缺找零难的问题，其中机器里面的纸币找零模块将全部采用广电运通的纸币出钞机芯。
在北京地铁目前已经开通及正在建设的十余条线路中，广电运通自动售票机已经在1号线、2号线、八通线、8号线二期等线路中得以应用，其中在2008年北京奥运期间，由广电运通提供自动售票设备的1号线、2号线和八通线均经受住了超大客流的考验，性能达到世界领先水平。
据了解，广电运通此次提供给8号线二期的自动售票机在造型设计及操作性能也得到了较大的提升，外形设计更符合人体工学，并大量地参考了国外建筑指引标识，运用大量的图形取代现有中英文提示，指示更直观，操作更简单，不仅让乘客购票乘车更加方便，也为地铁业主提高了运营效率，创造更多价值。 深圳地铁龙华线自动售检票系统
深圳地铁龙华线(4号线)是深港两地合作的第一个大型基础设施建设工程，达实智能为该项目提供了全程自动售检票系统和门禁系统工程。
全程自动售检票系统实现了轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程自动处理，是城市轨道交通运营的核心系统之一。
同时，门禁系统通过集中统一的管理，确保地铁安全运营，防止了非授权人员进入限制区域。
深圳地铁2号线AFC系统
深圳地铁2号线AFC项目由东土自主研发的SICOM62
24、SICOM6496系列三层千兆工业以太网交换机组成骨干网络，完成各个站间数据隔离与通信，每个路段单独形成双环网的网路结构，并与中央计算机系统通过千兆连接，保证数据的畅通和可靠性。 通信系统
信号系统是确保列车之间安全距离的专业设备，同时也是控制列车运行、决定运营间隔的关键。既有信号系统基于轨旁固定位的设备来控制列车运行，受设备安装位置和距离的限制，行车效率不高，不利于进一步增加线网运力。而CBTC是基于无线通信的列车控制系统，是目前世界上最先进的信号系统，在安全得到进一步保障的前提下，可大大缩小短前后2列车之间的追踪距离，提高系统运行效率，为列车的进一步增能、输送更多客流提供了较大的上升空间。
北京地铁4号线通信系统
北京地铁4号线的通信系统采用了摩托罗拉公司的TETRA数字集群无线通信系统。摩托罗拉此次提供的TETRA数字集群无线通信解决方案包括无线机群交换设备、基站、便携电台，以及为北京地铁4号线运营实际需求而开发的各种应用。 北京地铁10号线二期与8号线通信系统
上海西门子数字程控通信系统有限公司(SBCS)为北京地铁10号线二期与8号线提供专用传输系统及公务电话系统，包括开放式传输网络(OTN)以及HiPath系列产品。这些方案和项目都运用到了西门子先进的技术产品，如HiPath 4000、HiPath 3800以及成熟的OTN系统。此套全方位的通信系统将给北京地铁带来安全稳定的信息传输网络，并有效减少通信成本。
此项目中所采用的技术可在故障状态下实现自动网络重构，将系统不可用时间降至最低。即使发生故障时，网络自愈时间也非常短，语音通话在网络自愈过程中不会被中断。因此，在西门子OTN开放式传输网络串联下，北京地铁几乎不会因为局部的故障而导致整条地铁瘫痪，大大保证了乘客的利益。其次，由西门子HiPath 4000、HiPath 3800和IP终端所构建的通信网络覆盖了10号线的每个站点，从而保证地铁内部的沟通畅通无阻。 北京地铁昌平线无线通信专用网络子系统
全球无线和广播基础设施领域专家安弗施无线射频系统公司(RFS)是北京地铁昌平线通信系统建设项目中TETRA(Terrestrial Trunked Radio)集群无线通信专用网络子系统的集成商，为该地铁提供全程专用通信无线覆盖。安弗施为昌平线地铁提供交钥匙型的整体隧道TETRA集群无线通信专用网络和服务，负责包括现场调研、系统设计、TETRA交换设备、基站、泄漏电缆、直放站等相关设备供货、安装督导、设备调试、系统验收、项目管理和文件资料整理等全方位的服务提供。
北京地铁昌平线TETRA无线通信网络覆盖设计以安弗施 RADIAFLEX® 泄漏电缆为基础，结合其他有源和无源产品，包括新型TETRA光纤直放站、室内分布天线、基站天线以及相关配件等产品，形成完整的交钥匙型解决方案。通过采用尖端的故障安全技术和冗余设计理念，完全满足专网通信的“五个九”可用性目标，且完全支持系统将来的升级与扩展。
在本次项目中，针对昌平线地铁站间距较长的特点，RFS专门在隧道覆盖方案设计中使用了创新型的TETRA光纤直放站产品来实现可靠的信号中继，这也是近几年国内采用TETRA光纤直放站设备数量最多的地铁项目之一。这款TETRA光纤直放站产品是RFS专门设计应用于狭长隧道环境下的地铁专用通信网络扩展覆盖，具有高可靠性、高抗干扰性和易于管理的特点，同时，支持网管软件方便地对近端机和远端机进行管理。 深圳地铁2号线信号系统
深圳地铁2号线是2011年大运会专线，前不久投入了试运行。卡斯柯信号有限公司作为该项目的信号系统集成商，承担了所有的项目设计和调试工作。该线采用了曾成功服务于2008北京奥运会和2010上海世博会的Urbalis888网络化CBTC列车自动控制系统，并创造了地铁建设历史上信号最短工期纪录。
Urbalis888网络化CBTC列车自动控制系统是目前全世界最完善的轨道交通信号系统。此次是该系统首次应用于深圳地铁，国产化率高达80%，不仅大幅降低了初期的建设成本，也减少了后期的维护成本，性能却丝毫不受影响。新信号系统的运行，使深圳地铁2号线运营的可靠性和稳定性显著提高;成熟而灵活的移动闭塞技术，则使深圳地铁2号线的列车运行更加平稳，大大提升了旅客乘坐的舒适度;而旅客最明显的感受可能就是在站台等候的时间将越来越短，系统正式运行后，最短行车间隔可达90秒，对缓解深圳交通拥堵的现状、方便市民出行将起到关键性作用。 安防系统
市轨道交通新线的不断建设，为了最大限度地确保乘客出行与轨道交通安全，为地铁营造安全祥和的客运环境，地铁的安防系统建设、安全运营管理的重要性日益凸显。
地铁的安防系统建设必须根据轨道交通实际情况，按照相关的安全技术防范技术规范进行设计及建设。安全运营管理必须结合已有的安防系统及非传统安全技术防范手段，实现轨道交通日常治安事件的控制、突发事件的处置以及应对恐怖活动。 广州地铁五号线安防系统
道交通五号线首期工程(口至文冲段)正线线路全长32 km，其中29.79km为地下线路，2km为高架线路。线路西起芳村区的口，东至黄埔的文冲站，从东往西依次设置24座车站，设1个车辆段，1个控制中心。车辆段选址在鱼珠，负责五号线的停车及检修工作。控制中心设于鱼珠车辆段内。
车辆段安防系统主要用于车辆段段内的人身财产安全和生产基地的防盗、防破坏监控管理，通过该系统设备的设置，以实现车辆段的智能化、多方位、全天候的现代化先进管理，以确保地铁车辆段正常、有序地作业生产，从而保障地铁运营的正常进行。主要由三个子系统组成：周界报警系统、闭路电视监控系统、广播系统。
高架区间出入隧道口处设置的安防系统为车辆段安防系统的延伸，主要由周界报警和闭路电视监控系统两个子系统组成。
沿隧道口围蔽设置震动电缆和摄像机，报警信号及视频图像传输至鱼珠车辆段监控中心统一进行监控和管理，前端摄像机设备(含周界报警系统)电源由就近车站通信设备房内UPS系统提供，光缆线路利用五号线专用通信系统沿地铁线路敷设的光缆中的备用纤芯。 广州五号线周界报警系统
周界报警系统主要通过设置震动感应电缆的方式实现。周界防范报警系统包括需要设置区段的震动感应电缆、震动感应器(室外前端处理单元)、震动电缆连接器(室外串接单元)、周界防范报警中心终端接收处理单元、周界报警联动控制器和系统管理等。
系统沿车辆段、周边隧道口围蔽(金属扩张网)设置震动感应电缆、震动电缆及连接单元直接绑扎固定在金属扩张网上。震动电缆的固定高度按距地面1.5m设置，同时配以相应的报警处理单元、连接单元、终端负载单元、网络接口单元和防雷单元及电源模块等。
列车经过时、刮风下雨和打雷时会导致扩张网的震动。因此，震动感应电缆要求具有自识别功能，排除风、雨、雷电和车辆通行造成的震动干扰。每一根震动电缆根据围蔽的实际机械特性建立一条随位置不同的灵敏度曲线而不是只有一个报警值，使报警系统的报警阈值，达到与实际现场环境高度吻合，最大限度避免误报和漏报。
当电缆检测到震动信号时，报警系统可通过设定时间窗口、震动次数和震动强度来定义报警事件，做到对真正的攀爬或破坏围墙的行为发出报警信号，而对老鼠、猫、狗等小动物的一次性冲击围界不予理会;当电缆检测到一个真正的报警事件时，报警系统能精确显示报警位置，定位精度不应大于10米，且能与视频监控系统联动，提高系统的安全防范等级，具有误报率低、不受地形和环境限制、安全性高等特点。
在监控中心(鱼珠OCC消防控制室)设置周界报警系统监控终端，对入侵行为进行报警，并与闭路电视监控系统进行联动，及时显示入侵地点的视频图像。当有人在攀爬或破坏车辆段周界金属扩张网时，系统能够及时向值班人员发出可听、可视的报警信息，并且能迅速在电子地图上对入侵地点进行定位。 广州五号线广播系统
广播系统主要用于对入侵行为进行阻止。当周界报警系统发出报警信号，并经中心值班人员确认有入侵行为正在发生时，值班人员可通过设置于监控中心的广播操作台(含话筒)进行人工广播或播放预置录音，以达到阻止入侵行为的目的。
通过控制广播操作台，可实现以下功能：编组广播功能，对任意一个区域、多个区域、全部区域进行广播; 话筒/语音合成广播，话筒为单路，语音合成分为0-9共10段不同内容(可扩充)，总的存储时间应不短于600秒，语音内容能方便的更改;编程功能，用于人工对段内广播的编组设定、语音合成信息键位与内容设定等;监听选择模式，可对语音合成的广播内容进行监听。 广州五号线系统联动
当周界报警系统发出报警信号后，该系统报警监控平台可对入侵发生地点进行定位，并在报警中心的电子地图上用红色亮点的闪烁显示报警位置，显示报警位置参数，发送联动信息至闭路电视监控系统，将附近的摄像机镜头对准入侵发生地点，同时监控中心液晶监控器显示内容自动切换到该路视频，显示报警现场图像信息，从入侵行为发生到监控器上显示入侵地点视频图像的联动反应时间应不小于3s。同时可通过广播系统对该广播区域进行人工广播或播放预置录音，以达到阻止入侵行为发生的目的。 门禁系统
保证授权人员在受控情况下方便地进入设备及管理区域，防止非授权人员进入限制区域，在车站、车辆段的设备房及管理用房设置门禁系统。一般为集中式管理系统，分为中央与车站两级管理，中央、车站和现场三级控制方式，并预留与线网授权中心的接口。系统运行模式分为在线、离线、灾害三种模式，并且可根据不同情况进行转换。
门禁系统由中央级设备、车站/车辆段级设备、现场级设备和连接中心与各车站/车辆段的传输网络等构成。
门禁系统采用分布式控制和集中监控管理的运行方式。在车站级，为确保主控制器与该地控制器之间通信可靠性，采用RS485环型总线或双总线形式，数据交换速率快，可靠性高，在网络发生故障时，分布在各处的智能门禁控制器能继续按照预先设定的程序对出入口进行管理。
由于地铁线路越来越多，对于各线门禁系统设置集中的门禁授权中心，规范门禁系统，采用通用的数据格式、总线及传输方式，将是门禁系统新的发展方向。
随着地铁建设发展，安防方面涉及的内容和范围将不断补充完善。近来，广州地铁对于在建新线提出设置单独的全线安防系统项目，目前主要的运用范围是以下两方面：车辆段与综合基地安防和区间出入隧道口、高架桥区间、主变电站的安防方面，是对原有安全技术防范的扩展补充。 供电系统
广州市地铁四号线供电系统
广州地铁四号线(车坡南～黄阁段)作为广州第一条高架地铁线路，同时也是我国国内第一条采用直线电机运载系统的地铁线路，由于直线电机运载系统采用非黏着电磁牵引驱动方式，具有爬坡能力强、曲线转弯半径小、运行噪音小、能耗低、环保等优点。为此，广州地铁四号线首次在国内采用了直流DC1500V三轨接触网(钢铝复合轨)接触轨系统、复合材料电缆支架和复合材料疏散平台。该项目直流DC1500V三轨接触轨系统为下接触受流方式，采用整体绝缘支架，结合先进、合理的施工工艺技术，可以实现系统运营少维护甚至是免维护;复合材料电缆支架和复合材料疏散平台，具有抗腐蚀性强、寿命长的特点，不仅实现了绝缘安装，而且有效地减少了杂散电流对地铁车站、隧道结构钢筋的腐蚀，有利于地铁车站、隧道结构的保护。
显示系统
作为地铁信息化的一个重要组成部分，交通显示设备一直是地铁系统关注的重点，广州地铁在对比了目前国内各大交通显示设备制造厂商之后，最终选取了三星超视频液晶拼接墙显示产品，一共采购了96台三星460UT，主要应用于广州地铁广佛线和5号线的信息发布及地铁PIS系统显示应用，通过第二代积木互联技术(Samsung ID2)，全新超高清图像管理系统(Samsung UD)，智能远程多媒体发布系统(MagicInfo)等多项核心技术应用，建立了稳定可靠、方便快捷的地铁显示信息化平台，更进一步增强了广州地铁自身的发展动力。
地铁客流实时信息显示系统
上海使用“地铁客流实时信息显示系统”，乘客在各座车站、列车以及上海地铁网站上，都能轻松获取地铁运营相关信息，成为非正常运营状态下指导出行的新向导。
该系统试运行初期酌情辅以人工调节干预，来增强显示的准确性。上海地铁利用列车实时载重计算等技术手段，进一步提高运营状态自动描述的精准度，不断完善系统功能。
柔性制造系统范文第3篇
2010年，高端装备制造业实现约1.6万亿元销售收入，约占装备制造业销售收入的8%左右。整体技术水平持续提升，围绕国民经济各行业的迫切要求，开发出了一大批具有知识产权的高端装备，如百万千瓦级超超临界火电发电机组、百万千瓦级先进压水堆核电站成套设备、1000KV特高压交流输变电设备、±800KV直流输变电成套设备、百万吨乙烯装置所需的关键装备、超重型数控卧式镗车床、精密高速加工中心、2000吨履带起重机、ARJ21新型支线飞机、“和谐号”动车组、3000米深水半潜式钻井平台等，气象卫星率先实现业务化运行，已初步形成了高端装备制造产业格局。
根据我国智能制造技术和智能测控装置的发展水平，智能制造装备在“十二五”期间重点选择在电力、节能环保、农业、资源开采、国防科技工业、基础设施建设等6个国民经济重点领域推广应用。到2015年，智能制造装备技术创新体系初步建成，具有知识产权的智能测控装置及关键执行和传动零部件研制能力显著增强。
柔性制造系统范文第4篇
基于互联网大规模个性化定制是新时期市场需求的增长点，也是制造业变革的重要方向，大力发展基于互联网大规模个性化定制能够精准匹配供给和需求，带动智能制造、柔性生产的快速发展，是供给侧结构性改革的重要方式，更是浙江充分发挥制造业与互联网双重基础优势、创新驱动制造业转型的重要抓手。
浙江推进制造业个性化定制的基础
近年来，在“互联网+”的驱动下，个性化定制、服务型制造、流程虚拟化、数字工厂等已成为浙江省众多制造企业追求的新趋势。新技术、新模式、新业态又一次为浙江省制造业注入了新活力，在互联网技术、产业以及跨界融合等方面取得了积极进展，具备了加快推进制造业基于互联网大规模个性化定制发展的坚实基础。
智能装备在重点行业开始普及，成为增强产业核心竞争力的重要途径。智能装备和现代生产工艺在重点行业不断普及，生产过程信息化向纵深发展。机械、化工、汽车、纺织等行业生产设备和重大技术装备的数字化、网络化、智能化改造步伐加快。一大批智能型、网络互联型、绿色节能型、安全可靠型、超常功能型的新产品在国内外市场深受欢迎。以装备智能化、网络化为重点的现代装备产业得到了快速发展，纺织机械、物流装备、食品机械、农机机械、环保机械等传统产品向“数控一代”“智能一代”升级，为基于互联网大规模个性化定制奠定基础。
信息技术与制造业融合发展，推动制造业向个性化定制生产方式持续变革。温州报喜鸟集团推出“O2O+C2B”个性化定制服装，用工业4.0思维建成现代智能化工厂，依托天猫、京东、微信和App等互联网平台，大力拓展3D立体裁剪的个性化定制，通过“云翼互联”计划，将车间通过智能化、柔性化改造升级为“透明云工厂”。宁波慈星股份通过构建“基于工业4.0技术的慈星工业织可穿全球云定制平台”，建立了一个包括消费者、设计师、智能工厂、平台运营方、物流配送、支付结算等各方共同参与的生态体系，实现全产业链的分工协同，使产业链各方共赢共生，使公司成功实现从“生产设备制造商”向“生产设备和服务提供商”的转变。又如装备工业的杭叉集团，建立互联网的定制电商平台，客户可以在平台上根据既定的标准定制一台叉车，对主要零部件和叉车规格进行自由配置，平台将定制信息自动传递到企业ERP系统，并开始组织生产。
生产性服务业引领制造业转型升级，新的基础设施体系不断完善。一大批第三方电子商务平台脱颖而出，“网上轻纺城”“中国塑料网（中塑在线）”“中国五金网”“中国化纤信息网”“数字钢构网”等一大批专业性电子商务平台茁壮成长，推动工业电子商务向网上交易、物流配送、信用支付等业务集成方向拓展，产业集群和专业市场的电子商务技术支撑能力和服务水平大幅提高。电子商务平台、现代物流、网络支付、信用服务、电子认证以及智能终端、宽带网络、云计算、大数据正在构建信息经济的基础设施，成为推动浙江经济发展和跨越的重要驱动力。
制造业个性化定制发展的重点行业
以推动重点行业和基础生态发展为基本主线，以示范引导和培育孵化为基本手段，推动浙江制造业基于互联网大规模个性化定制在重点行业和领域快速发展，实现互联网产品和技术对传统制造业的创新重塑。
着力推动鞋服行业个性化定制。首先，提升鞋服企业的柔性化制造能力。引导企业着力提升生产管理能力，加快生产线的自动化、标准化改造，建立基于物联网技术的产品生产跟踪和控制，应用MES和各类生产控制管理系统加速各制造环节的智能化集成，实现能够支撑小批量、多批次，甚至“单件流”的产品柔性化制造能力。其次，推动个性化定制平台体系建设。引导企业逐步建立产品大数据，形成个性化定制的模型、版型库。建设一体化的个性化定制软件平台，提升企业的设计协同、设计众包能力，推动龙头企业形成“工商一体”的经营模式，使C2B、C2M的模式成为行业主流发展方向。加快前沿技术应用，鼓励行业龙头企业引入VR、3D试衣、脚型扫描等新技术，不断提升鞋服行业个性化定制的前端体验。最后，发展智能化仓储物流系统。推动企业加快仓储物流设备的智能化提升，着力引导企业应用从生产到仓储一体化的智能化吊挂系统，应用物联网技术强化每件产品的跟踪定位能力，强化与专业快递企业的合作和系统数据对接能力，缩短个性化小批量的物流周期。
加快推动装备行业个性化定制。第一，加快探索面向客户的个性化定制平台建设。以农机装备、物流装备、大型特种装备、机床加工装备、汽车、电梯等行业为重点，以客户需求为基本导向，根据不同行业的生产和交付特点，积极引导企业建立产品个性化定制平台。提升客户的产品设计参与能力，提供客户在线选择模块、填写参数、支付定金等功能，并与PLM、ERP、CRM、MES等系统有效集成，实现客户下单到配件出库、生产到交付全程自動化、可视化。第二，着力强化产业链协同能力。积极引导龙头企业发挥产业链带动作用，应用信息系统打通产业链上下游，提升产业链协同能力。应用信息系统做好与零配件、材料供应商以及合作伙伴间的研发协同，提升个性化制造的快速研发能力;着力建设柔性供应链系统，转变原有大规模、标准化制造的采购、备件方式和库存模式，减少配件库存积压。探索为供应商提供精准的生产计划，优化产业链库存。
探索装饰建材行业个性化定制。第一，加快培育整体家装个性化定制平台。鼓励吊顶、地板、家具、家纺、家用电器行业龙头企业联合行业相关企业，积极建设面向终端消费者，提供整体家装一站式解决方案的个性化定制网络平台。依托平台系统做好合作企业间的产品设计、生产制造、项目实施和后续服务的有效协同。加快行业企业的智能制造步伐，大力推进柔性定制流水线和MES行业企业的普及应用。第二，加快O2O模式的探索建立。充分利用行业龙头企业自身品牌、渠道和服务配套等产业资源优势，利用系统平台做好资源和服务集成。通过线上沟通、定制、下单，线下物流配送、工程实施、后续服务的方式，探索整体家装个性化定制的O2O模式。充分运用VR、AR、虚拟仿真等技术实现在线装饰效果展现、装修现场虚拟体验等消费者体验模式。
培育建设第三方个性化定制平台。首先，鼓励大型互联网平台提供个性定制服务。支持阿里巴巴（天猫）、网易等互联网企业建设第三方的个性化定制平台，为终端消费者打造“创新+创造+创意”三位一体的定制服务入口。鼓励互联网企业开拓行业个性化定制第三方电商和服务平台，积极引导互联网企业利用人才和技术优势，为制造企业提供个性化定制商城和网站服务，帮助制造企业制定一套完整的个性化电商营销解决方案，适应未来电商发展趋势和走向。其次，鼓励互联网企业与生产企业合作开展个性化定制。支持互联网平台利用成熟的电商渠道开拓个性化定制网络市场，集成具备个性化定制产品研发能力和制造能力的企业和个人资源，提供电商、研发、生产之间无缝对接的C2B协同模式。引导专业市场开展个性化定制服务，建立个性化产品展示窗口，打造线上线下相互融合的个性化定制服务，探索实现单品定制到定制产品系列化，助力专业市场转型升级。
大力推进个性化定制的技术发展。首先，突破一批核心关键技术。在个性化定制发展的基础技术、关键技术和前沿技术加大投入，以企业为主体，积极引导和推进协同创新，加大产学研合作，建立科学、完善的有关个性化生产技术开发和产业化体系，重点发展柔性生产的自动控制与感知技术，个性化定制的工业云和智能服务平台。其次，培育一批信息工程服务商。以应用服务为引领，集聚创新资源，培育一批专注个性化定制服务的工业信息工程公司，促进移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信新技术在企业个性化定制全流程的综合集成应用，打造一批成功典型案例，力争形成一批在全国重点应用领域居于主导或引领地位的智能制造服务企业。最后，加强个性化定制标准体系建设。鼓励省内标准化技术机构、科研院所、行业组织和企业积极主导和参与个性化定制国家标准、行业标准的研究与制（修）订，构建和完善个性化定制标准体系。强化标准要求的协调性和一致性，实现上下游产品标准对接。
制造业基于互联网大规模个性化定制发展，是切实推进供给侧结构性改革的根本举措，是一项系统工程，需要發挥各方面的积极性、主动性和创造性，采取强有力的保障措施。因此，笔者建议通过健全个性化定制的领导组织体系、加大个性化定制财税政策支持、推动产学研合作、强化人才支撑、开展个性化定制推广交流行动等措施，不断提高制造业基于互联网大规模个性化定制水平，最终实现浙江制造向浙江智造的转变。
[作者单位：浙江工业大学教育科学与技术学院。受浙江省科学技术厅软科学项目：浙江省制造业基于互联网大规模个性化定制发展路径研究（2018C35052）支助。]
柔性制造系统范文第5篇
1.1 预算管理系统的价值
在预算管理过程之中, 会计计算人员是工程进行的核心, 管理工作的进行主要就是根据会计人员的计算来完成的。制造业企业的预算管理工作是对各个部门的预算执行和管理情况进行监督审核, 了解部门在一定时间内的财务状况和经营情况。当前的制造型企业在经营之中会建立预算和发展体系, 即通过对经营预算的控制来进行企业的发展规划。通过建立与预算相应的核算系统、报告体系, 反映预算实施过程, 为预算控制、评价提供依据。
1.2 系统的结构设计原则
首先, 系统的结构必须满足人机交互要求, 保证系统的可操控性;第二, 系统的结构设计过程之中要注意满足设计目的, 即实现企业预算的高效管理;第三, 系统结构具备信息的传递性和可重复利用性。
1.3 制造型企业的预算管理建设要求
在我国当前的制造业企业的发展建设之中, 尽管部分企业已经实现了预算管理, 但是在企业的生产和经营过程之中并未体现预算管理的全面性, 在企业内部缺少可以进行预算管理指导作用的组织体系, 缺乏组织体系导致企业的预算管理工作进行效率不高, 部分管理措施也不能得到较高程度的执行。因此, 在全面预算管理体系的建设之中, 企业需要在内部建立完善的组织和管理体系, 做到科学决策, 严格管理, 提升预算管理工作的进行质量。
1.4 系统结构设计方案
结合预算管理系统的设计原则以及制造业企业的预算管理系统建设要求, 在制造业企业的预算管理系统设计之中使用双线系统、结构相同、数据通用的设计思路。双线系统指的是企业在预算管理之中同时使用EAM系统和全面预算管理系统, 相同结构是指在全面预算管理系统的设计上要保持与EAM系统相同的架构, 以便于双线使用, 实现两个管理系统的数据互通, 通用数据是指上述的两个系统在使用过程之中相同的管理数据会自动进行归集, 降低系统运行之中出现的数据重复性, 提升系统运行效率。
2 全面预算管理系统的设计和实现
2.1 管理系统的设计目标
在企业的预算编制过程之中, 管理人员需要对生产需求进行预测, 并以此为基础对财务数据的可行性进行分析, 对企业的经营情况和市场发展进行研究和预测, 从而确定未来一段时期内的成本管理方向。同时, 在企业的预算编制过程之中, 管理人员除了要注意计算的时间之外, 还要关注所分析的数据的可靠性。要想实现上述的管理和计算要求, 全面预算管理系统在使用过程之中就需要对数据进行计算和分析, 以得出预估的经营目标。因此, 在设计过程之中应当在系统之中增加计算和分析软件, 以便于提升预估过程的准确性。除此之外, 在管理系统的设计过程之中, 设计人员要分析制造业企业的实际经营情况, 根据企业的业务进行情况以及预估周期, 合理设计预算管理计算系统。
2.2 预算管理
在制造业企业的全面预算管理系统的设计过程之中, 由于系统设计需要根据企业自身的预算管理流程来进行, 因此, 企业必须首先对预算管理过程进行步骤上的优化, 将管理目标和管理责任进行细化管理, 建立较为完善的预算管理体系, 保证预算目标的顺利完成。
上述的预算管理流程在进行过程之中的基本思想就是建立一个覆盖企业整体经营过程的预算管理体系, 该体系不仅包括企业的经营支出管理, 还包括为经营支出项目设计了向对应的核算科目。在预算的管理过程之中, 鉴于制造业企业的经营特征, 系统的预算计划需要定期进行, 以形成企业的不间断预算管理体制, 实现预算执行的有效管理。
2.3 系统指标体系的构建
要构建完善的全面预算管理系统, 首先要进行的就是完善的预算管理指标体系的构建, 这样才可以保证制造业企业的预算管理工作的方向性和目标性, 在构建过程之中, 企业需要从以下的几个方面入手:
2.3.1 预算指标。
作为预算管理系统之中的重要组成部门, 预算指标的主要作用是方便预算管理系统对企业的经营行为和支出进行规范化。制造业企业可以在经营过程之中按照预算指标和自身的经营目标来制定合理的经营方案, 提升预算管理的可行性。
2.3.2 预算审核。
在当前制造企业的预算过程之中, 预算审核工作的重要性大大提升, 在当前的市场环境之中进行高质量的预算文件审核可以有效避免在实际生产过程之中企业受到市场变化的影响, 预算审核过程之中, 管理人员会将预算文件和未来一段时间内的市场发展变化预测进行对比, 并进行预算文件的优化, 确保未来的市场变化不会影响预算的准确性。在当前的预算管理制度的改革过程之中, 企业的管理人员可以结合企业的自身情况和市场发展状况建立一套有效的预算管理审核系统, 通过当前使用较为普遍的计算机技术和网络技术, 多个审核人员可以同时对文件进行审核, 并就出现的问题进行研究和优化, 确保审核工作的高质量完成。
2.3.3 预算时间。
在制造企业的预算过程之中, 假如预算工作的进行效率较低, 预算时间过长就有可能影响企业在未来一段时间内的正常生产, 因此, 当前在预算管理过程之中, 企业的管理人员应当严格规定预算文件的编制时间, 提高文件的审核和回复修改的进行效率。在工作之中可以对降低预算效率的项目进行记录, 并在未来的预算工作之中进行合理的优化改正, 提高预算编制工作的进行效率和有效性。
3 预算方案的执行
3.1 生产原料预算
制造业在经营过程之中需要对原料进行处理之后进行产品的生产, 因此, 在企业的经营过程之中需要消耗大量的原料, 因此, 在实际经营过程之中, 管理系统必须根据市场上生产原材料的价格情况以及企业的使用情况来进行预算, 假如实际使用过程之中的支出超过了预算金额, 就应该采取合适的压缩措施, 分析出现预算超标的原因并采取应对措施。
3.2 设备维护预算
制造业企业的预算管理系统之中使用了较多的功能管理模块, 不同的模块所管理的设备功能也有不同。在企业的经营过程之中容易出现故障的就是产品生产设备, 设备维修费用是企业经营支出的很大一部分。因此, 在预算管理系统的构建过程之中需要增加对设备运行和设备库存的管理模块, 使企业的管理人员可以更加了解生产设备的运行情况, 方便企业的整改。
结束语
全面预算管理能够显著降低制造业企业的生产与管理成本, 从而帮助其实现更加理想的经济收益。随着信息技术的进步, 全面预算管理也进行着信息化改造, 完善的全面预算管理系统不但能够简化繁琐的预算管理过程, 还能提升预算管理效率。
摘要：预算管理体系的建立可以保证企业的经营收益, 是当前企业发展和建设的趋势。以制造业的预算管理系统的建设过程为研究对象, 对如何建设适合于企业发展和经营特点的预算管理系统提出了建议。
关键词：全面预算管理,系统,设计构建
参考文献
[1] 张素会.论全面预算管理在我国企业中的运用[J].经济论坛, 2013 (12) .
[2] 吴彩云.关于全面预算管理与企业战略管理的探析[J].现代商业, 2013 (29) .
[3] 翟晓东.浅析企业全面预算管理[J].当代经济, 2013 (13) .