基于Petri網(wǎng)的模具敏捷制造 工作流管理系統(tǒng)建模及模擬實現(xiàn)

49頁5.2萬余字包含畢業(yè)設計任務書，完整論文、源代碼。文獻資料等


摘要
敏捷制造是當前制造業(yè)中的一個新型制造模式，代表著今后制造業(yè)的發(fā)展方向。本文首先綜述了國內(nèi)外的研究狀況，簡要介紹了實現(xiàn)敏捷制造涉及的工作流管理系統(tǒng)和Petri網(wǎng)建模及基于CORBA,Web的分布式技術。
其次，從生產(chǎn)經(jīng)營的角度出發(fā)，分析了模具制造的流程，提出了模具敏捷制造工作流管理的模型（MAMWM）。并且針對模具敏捷制造生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的特點，在基本Petri網(wǎng)的基礎上擴充了定義，提出了面向Agent的單令牌有色Petri網(wǎng)（ASTCTPN）模型；把MAMWM轉化為Petri網(wǎng)模型。
再次，在工作流參考模型中，工作流引擎是工作流管理系統(tǒng)的核心。通過對關鍵業(yè)務的實際開發(fā)需求的分析，在傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫的基礎上，提出了一個適用于關鍵業(yè)務開發(fā)的基于關系結構的輕量級工作流引擎的框架結構。根據(jù)模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)Petri網(wǎng)，具體給出了模具敏捷制造工作流模型的機構模型、信息模型和控制模型。
隨后，提出了CORBA在模具敏捷制造管理系統(tǒng)的應用方法，建立了基于CORBA的四層開放體系結構。
最后，以java作為切入點，模擬實現(xiàn)模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)的引擎和體系結構的三個接口。將CORBA服務發(fā)布在BES，實現(xiàn)了在廣域網(wǎng)上的訪問和運行。
關鍵詞：模具，工作流，Petri，CORBA；
Abstract
Agile manufacturing （AM）is a new manufacturing mode in modern manufacturing industry. It is the developing direction of manufacturing industry.This paper first summarizes the research stituation of AM all over the world,introduces workflow management system and modling using Petri net and distributed technology based on CORBA and Web which are involved to realize AM.
Second, From the point of view of producing, the flow of mold manufacturing is analyzed and the mold agile manufacturing workflow model named MAMWM is put forward. According to the characteristics of mold agile manufacturing system, Based on the Petri Net, the definition is extended and the Agent-oriented single token and colored transition Petri net (ASTCTPN) is proposed. MAMWM is turned into the model of Petri Net.
Third.workflow engine is the core of the workflow management system in the workflow reference model. According to the analysis of the requirements to develop critical business applications, this paper presents a framework of a relationship-based lightweight workflow engine, which is built over the conventional relational database system.According to mold agile manufacturing workflow management system Petri net, the organization model, information model and control model of mold agile manufacturing workflow modle is proposed.
Fourth, Common Object Request Broker Architecture (CORBA) is used to mold agile manufacturing management system. The four-layer open architecture based on CORBA is constructed.
Finally,using the java as 切入點,the engine and the three interfaces of architecture of mold agile manufacturing workflow management system are stimulatelly implemented.accessing and running on WWW is implemented by deploying the CORBA services on the BES.
Keyword:mold,workflow.Petri.CORBA

目錄
摘要……………………………………………………………….Ⅰ
Abstract………………………………………………………….Ⅱ

第一章 緒論……………………………………………………...1
1.1 敏捷制造技術及其發(fā)展概況 ………………………………………………...1
1.1.1敏捷制造模式的提出………………………………………………………1
1.1.2國內(nèi)外敏捷制造技術的發(fā)展概況 ………………………………………1
1.2工作流技術 ……………………………………………………………………2
1.2.1工作流的基本概念………………………………………………………..2
1.2.2工作流技術的發(fā)展與國內(nèi)外的研究狀況…………………………………3
1.3工作流建模與運用Petri網(wǎng)方法建模的研究與發(fā)展簡況……………………..4
1.3.1工作流建?！?
1.3.2運用Petri網(wǎng)方法建模的研究與發(fā)展簡況……………………………..4
1.4 CORBA,Web技術與分布式技術………………………………………………..5
1.4.1Web技術發(fā)展概況………………………………………………………….5
1.4.2面向?qū)ο蟮姆植际郊夹g……………………………………………………5
1.4.3面向?qū)ο蟮腤eb技術……………………………………………………..7
1.5本次畢業(yè)設計的研究內(nèi)容……………………………………………………..8
第二章 模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)模型的建立……………9
2.1 引言……………………………………………………………………………..9
2.2 模具制造的特點和敏捷化制造的必要性……………………………………..9
2.3 工作流技術…………………………………………………………………….10
2.3.1 工作流的基本概念和定義……………………………………………….10
2.3.2 工作流管理系統(tǒng)………………………………………………………….10
2.3.3 敏捷企業(yè)使用工作流管理的目的和意義……………………………….11
2.3.4 敏捷企業(yè)對工作流管理的要求………………………………………….11
2.3.5 工作流管理系統(tǒng)的體系結構…………………………………………….11
2.3.6 工作流參考模型………………………………………………………….13
2.4模具敏捷制造工作流的分析和設計……………………………………………14
2.5本章小結…………………………………………………………………………14
第三章 基于Petri網(wǎng)的模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)建模…15
3.1 引言……………………………………………………………………………..15
3.2 用Petri網(wǎng)方法建模的優(yōu)越性………………………………………………..15
3.3 模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型的改進……………………...15
3.3.1面向Agent的單令牌有色Petri網(wǎng)的圖形描述…………………………16
3.3.2模具敏捷制造工作流的ASTCTPN建?！?6
3.4 本章小結………………………………………………………………………..17
第四章 根據(jù)Petri網(wǎng)的模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)模型構建關系結構的輕量級工作流引擎………………………19
4.1引言………………………………………………………………………………19
4.2 與關系結構和輕量級相關的一些討論………………………………………...19
4.2.1工作流的設計中心………………………………………………………….19
4.2.2為什么要基于關系結構……………………………………………………20
4.2.3為什么要采用輕量級………………………………………………………20
4.3根據(jù)模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)Petri網(wǎng)構建關系結構的輕量級工作流引擎……………………………………………………………………………….21
4.3.1數(shù)據(jù)模型……………………………………………………………………21
4.3.1.1機構模型……………………………………………………………….21
4.3.1.2信息模型……………………………………………………………….21
4.3.2工作流引擎的控制模型……………………………………………………25
4.3.2.1應用框架……………………………………………………………….25
4.3.2.2引擎控制器…………………………………………………………….25
4.4本章小結………………………………………………………………………...27
第五章 利用CORBA，Web技術構架具有分布性和互操作性的基于Petri網(wǎng)的模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)模型…..28
5.1引言……………………………………………………………………………..28
5.2什么是CORBA…………………………………………………………………..28
5.3 對象管理體系結構…………………………………………………………….28
5.4接口定義語言…………………………………………………………………..30
5.4 CORBA規(guī)范的特點…………………………………………………………...30
5.5基于CORBA規(guī)范和Web的基于Petri網(wǎng)模具敏捷制造工作流的體系結構31
5.6本章小結………………………………………………………………………..32
第六章 用java語言和jbuilder開發(fā)環(huán)境模擬實現(xiàn)具有分布性 和互操作性的基于Petri網(wǎng)模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)的引擎和體系結構的三個接口………………………33
6.1引言………………………………………………………………………………33
6.2 模具敏捷制造環(huán)境的系統(tǒng)結構………………………………………………...33
6.3軟件系統(tǒng)的設計…………………………………………………………………34
6.3.1使用JDBC-ODBC訪問數(shù)據(jù)庫………………………………………………..35
6.3.2使用Jbuilder實現(xiàn)CORBA………………………………………………….35
6.4模具敏捷制造工作流管理系統(tǒng)的Web實現(xiàn)…………………………………..36
6.4.1運行環(huán)境………………………………………………………………………36
6.4.2運行步驟………………………………………………………………………37
6.4.3運行界面………………………………………………………………………37
結論………………………………………………………………..40
參考文獻…………………………………………………………..41
致謝……………………………………………………………….43

參考文獻
1 K.M. Gardiner. An Integrated Design Strategy for Future Manufacturing System. Manufacturing Systems, 1995，15 (1): 52-61
2 H. Katayama. An Agile Design Procedure for a Line Production System in a Versatile Market Environment. Computer Integrated Manufacturing. 1996, 9(4): 299-305
3 Rick Dove. The Meaning of Life & Meaning of Agile. Production Magazine. 1994, (1): 34-37
4 Peter. What is Agility. Manufacturing Engineering. January 1997, (4): 40-45
5 Alonso G, Agrawal D, Abbadi E A et al. Exotica/FMQM: A Persistent Message-based Architecture for Distributed Workflow Management. Technical Report, RJ9912, IBM Almaden Research Center, 1994
6 Geppert A, Tombros D. Event-based Distributed Workflow Execution with EVE. Technical Report, 96.05, University of Zurich, 1996
7 Cai Ting, Gloor A, Nog S. DartFlow: A Workflow Management System on the Web Using Transportable Agents. Technical Report, PCS-TR96-283, Dartmouth College, 1996
8 John A. Miller, Amit P. Sheth, Krys J. Kochut and Devanand Palaniswami. The Future of Web-Based Workflows. http://LSDIS.cs.uga.edu.
9 W.M.P. van der Aalst, The Application of Petri Nets to Workflow Management. Eindhoven University of Technology, August 1998. http://tmitwww.tm.tue.nl/staff/wvdaalst/Publications/p53.pdf
10 M, Hannebauer. From Formal Workflow Models to Intelligent Agents. GMD Research Institute for Computer Architecture and Software Technology. 1999. http://mcs.open.ac.uk/plansig2000/Papers/MD.R-Moreno.pdf
11 Eckerson W W. Grumann Uses an ORB to Integrate Legacy System. Open Information Systems. 1995, 10(7): 38-42
12 Vinosky. S. CORBA: Integrating Diverse Applications within Distributed Heterogeneous Environments. IEEE Communication Magazine. 1993, 35(2): 45-55
13 Z. Tari, V. Pande. Dynamic Workflow Management in CORBA Distributed Object Systems. Software Engineering for Parallel and Distributed Systems, 2000. Proceedings. International Symposium on , 2000: 51-65
14 G. Woetzel, T. Kreifelts. The Use of Petri Nets for Modeling Workflow in the DOMINO System. Workshop on CSCW, Petri Nets and Related Formalisms. Int. Conf. on App. and Theory of Petri Nets. June 21-25, 1993, Chicago.
15 D. Moldt, F. Wienberg. Multi-Agent-Systems Based on Coloured Petri Nets. Proceedings of the 18th International Conference on Application and Theory of Petri Nets: Toulouse. June 23-27,1997, France
16 G. Stremersch and R.K. Boel. Structuring Acyclic Petri Nets for Reachability Analysis and Control. Discrete Event Dynamic Systems: Theory and Applications, 2000
17 Mikolajczak B. Application of Colored Petri Nets in Analysis and Synthesis of Distributed Computer Systems. Proc. Of IEEE Int. Conf. On SMC. 1995(4):3457-3462
18 Peterson J. Petri Net Theory and Modeling of Systems[M]. Englewood Ciffs, N J：Prentichall, Inc 1981.
19 蔣新松，張申生. 敏捷競爭的挑戰(zhàn)與思考. 計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS. 1996，2(1)：3-9
20 徐曉飛. 未來企業(yè)的組織形態(tài)--動態(tài)聯(lián)盟. 中國機械工程. 1996，7(4):15-20
21 范玉順，吳澄，石偉. CIMS應用集成平臺技術發(fā)展現(xiàn)狀. 計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS. 1997，3(5)：3-8
22 張華，劉飛. 我國企業(yè)對敏捷制造的需求及敏捷制造企業(yè)模式的探討. 重慶大學學報. 1996，7(4)：20-22
23 馬鵬舉，陳劍虹，盧秉恒，田杰謨. 支持動態(tài)聯(lián)盟的制造資源信息建模. 中國機械工程，2000，11(7)：780-782
24 于華. 模具敏捷制造的探索. 中國機械工程. 1996，9(1)：74-76
25 于華. 模具敏捷制造系統(tǒng)的研究. 小型微型機系統(tǒng). 1999，20(8)：600-604
26 周偉等，企業(yè)Intranet信息系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，計算機工程與應用，1998，12：12-14
27 范玉順，吳澄. 工作流管理技術研究與產(chǎn)品現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢. 計算機集成制造系統(tǒng). 2000，6(1)：1-7
28 劉錦德，蘇森．CORBA技術的新發(fā)展．計算機應用．1999，19(5)：1-4
29 汪蕓．CORBA技術及其應用．東南大學出版社．1999:191-193
30 胡錦敏，張申生，王應林. 基于CORBA實現(xiàn)的工作流系統(tǒng). 計算機集成制造系統(tǒng). 2000，6(4)：17-23
31 林闖. 隨機Petri網(wǎng)和系統(tǒng)性能評價. 清華大學出版社，2000:1-2
32 胡錦敏，張申生. 支持企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟的敏捷工作流系統(tǒng). 計算機研究與發(fā)展. 1999，36(12):1517-1523
33 錢西漢，吳峻松，王成燾. 支持動態(tài)聯(lián)盟的工作流管理及應用. 機械設計與制造工程. 1999，28(5):29-31
34 韓堅，范玉順，吳澄. 基于代理和CORBA的應用集成機制研究. 計算機集成制造系統(tǒng)CIMS. 1999, 5(2): 11-16
35 李秀，姜澄宇，王寧生，冷晟. 一種面向?qū)ο蟮腜etri網(wǎng). 南京航空航天大學學報. 1999，31(2)：192-197.
36 唐冶文，白英彩，段成林. 有色Petri網(wǎng)的一種面向?qū)ο髷U展形式. 小型微型機算機系統(tǒng). 1999，20(4)：301-304.
37 都小國.用CORBA創(chuàng)建Client/Server 程序. 電子周刊. 2001，7. http://www.china-pub.com/computers/emook/1113/info.htm
38 飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心。Java2應用開發(fā)指南 。電子工業(yè)出版社。2002。
39 Borland/Inprise公司著。Visibroker for Java 開發(fā)人員指南。機械工業(yè)出版社。2000。
40 林闖。隨機Petri網(wǎng)和系統(tǒng)性能評價。清華大學出版社。2000。
41 宛延闿。Java程序設計實例剖析。國防工業(yè)出版社。2003。
42 Qusay H`Mahmoud.Java分布式程序設計。國防工業(yè)出版社。2002。