制造企业远程服务系统的研究与应用

摘要

客户化定制、网络化制造和产品中知识的含量越来越高是新世纪制造的特点。随着制造技术的不断发展，市场向买方市场转变，企业之间的竞争从单一的产品质量、价格的竞争发展到了服务的竞争。客户开始关心产品的“总体拥有成本”。客户成为企业的一个重要的资源。因此，依靠服务来争取市场获取长期利润是企业必须面对的一个发展方向。由于通信技术、计算机技术和控制技术等的发展，对远距离的用户实施有效的服务已经成为可能。本论文正是在这个大环境下对制造企业的远程服务系统进行了研究和开发。 本论文的主要内容有： 1、在分析了制造企业发展以及对服务需求的基础上，提出了远程服务系统的概念。新的企业不仅需要拓展服务内容，还要扩大服务范围，必须通过一种有效的服务系统来对客户实施全面的，针对整个产品生命周期的服务。由于市场的全球化，因此，这种服务系统必需能远距离实施有效的服务。 2、在远程医疗、电子服务等领域的研究成果基础上，建立了制造企业远程服务系统的总体框架，并且分析了它的运行环境——和企业的传统的信息系统的关系。根据服务对象的不同，远程服务系统的服务内容分为对客户的服务，对企业伙伴(或企业内部跨地区部门)的服务以及对设备供应商的服务。 3、通过功能视图、信息视图、组织视图等各个视图对远程服务系统进行了全面的分析。远程服务系统的主要部分是对客户的服务，应该以客户为中心来分析它的功能组成、信息结构和组织模式。 远程服务中心是减少多个客户和多个供应商之间的复杂关系，有效实施远程服务的一个解决方案。随着敏捷制造模式的推广应用，服务中心可以为敏捷企业的产品提供有效的客户服务支持。 远程服务系统的生命周期是一个不断上升的螺旋线。系统的设计、实施以及维护、退休应该是一个不断上升的连续的过程。这个上升的过程是企业发展、市场发展和技术发展的结果。 在通用性维的分析上，不同产品类型的企业其实施远程服务系统的重点也不同。各类企业应该首先建立适合自己经营模式的远程服务系统。 4、根据远程服务实施过程中的内容，介绍了相关的使能技术。产品的接入是远程服务的一个重要内容，是能否对远程产品进行远程服务的关键。本论文以制造设备为例子介绍了接入方法。组态软件是有效开发远程监控系统的一个发展方向。 远程服务系统还包括其它使能技术，如设备检测和故障诊断技术，多媒体技术，视频通信技术，计算机网络和接入技术以及数据库技术等。视频协作是远程服务的一个基本组成部分，通过视频会议系统可以减少因为地域上的距离而带来的信息交流的不便和失真。 5、介绍了中德政府合作“制造企业多媒体远程服务远程工程支持系统”项目的实施情况。分别针对该项目在上海大众汽车有限公司和同济大学CIMS研究中心的系统进行了技术选型、系统开发以及实施内容和细节的介绍，为相关企业实施远程服务系统提供了有益的借鉴。 6、根据实际项目实施过程中的设备数据集中存储问题，以及制造企业在产品客户化定制以及服务定制过程中的需求，提出了数据定制的概念。传统的关系型数据库在这个方面缺少柔性，不能有效地表达可变结构的信息内容。本论文提出利用XML技术对关系模型的属性域进行扩充，扩展关系模型表达实体的能力和柔性，并且结合实际项目的实施内容讨论了这个方法的具体实施步骤以及适用范围，为数据库应用系统的开发提出新的思路。 本论文的研究成果可以应用的领域有： 1、企业的远程服务系统的建立。本论文的远程服务系统的体系结构以及实施方法可以直接为相关企业(制造企业、服务行业等)所应用，建立符合市场需求的以客户为中心的服务系统。 2、本论文提出的远程服务中心的服务组织模式可以为国内建立服务中心，发展第三产业所应用。 3、对于XML的研究结果可以为数据库应用、信息系统构建以及建立电子商务信息交互系统等领域应用。关键词：服务，远程服务，制造企业，信息技术，扩展标记语言(XML)，关系数据库

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语和缩写语表、图表目录

第一章绪论

1.1制造技术的发展和21世纪的制造企业

1.1.1客户定制和面向产品生命周期的服务

1.1.2制造的数字化、信息化和知识化

1.1.3全球化市场和网络化制造

1.1.4绿色制造

1.2问题的提出——对远程服务的需求

1.2.1服务内容的变化

1.2.2服务范围的变化

1.2.3远程服务——新的服务需求

1.2.4课题研究的基础和意义

1.3本文的工作和主要内容

1.3.1本文的工作

1.3.2论文的组织

第二章远程服务系统的总体结构

2.1远程服务的研究背景

2.1.1远程医疗以及软件的远程服务

2.1.2电子化服务

2.1.3客户关系管理

2.1.4数字化服务和远程服务

2.2制造企业服务系统的服务内容

2.2.1企业对客户的全面服务

2.2.2企业和其合作伙伴的相互服务

2.2.3供应商对企业的服务

2.3远程服务系统的运行背景

2.3.1企业的生产系统和现代集成制造系统

2.3.2远程服务系统和PDM系统的关系以及数据交换

2.3.3远程服务系统和ERP系统的关系以及数据交互

2.3.4远程服务系统和制造执行系统的关系以及数据交互

2.4远程服务系统的总体结构

2.5远程服务的优点和可能产生的问题

2.6本章小结

第三章远程服务系统体系结构的进一步分析

3.1总体分析

3.2视图模型分析

3.2.1功能视图

3.2.2信息视图

3.2.3组织视图

3.2.4过程视图

3.2.5 IT视图

3.3生命周期分析

3.4通用性分析

3.4.1、小批定制企业

3.4.2、大批量多品种企业

3.4.3、大批量少品种企业

3.5本章小结

第四章远程服务系统的使能技术和实施方法

4.1产品和设备接入技术

4.1.1概论

4.1.2现场总线

4.1.3组态软件

4.1.4设备层接入的基本结构

4.2其它使能技术

4.2.1(设备远程)诊断技术

4.2.2多媒体技术

4.2.3视频会议技术

4.2.4数据网络技术

4.2.5数据交换技术

4.2.6数据库技术

4.3企业实施远程服务系统的一般方法

4.4本章小结

第五章数字化服务系统的应用分析

5.1上海大众的远程服务系统

5.1.1项目的系统设计

5.1.2通信和网络的建立

5.1.3视频会议系统

5.1.4现场设备的接入与控制技术

5.1.5本地故障数据库和专家系统的建立

5.1.6项目应用效果

5.2同济大学CIMS研究中心的示范系统

5.2.1总体结构

5.2.2设备层(车间)：

5.2.3企业层

5.2.4供应商

5.2.5视频会议系统

5.2.6故障解决过程

5.2.7 Microsoft Agent在用户界面中的使用

5.3项目总结

5.4本章小结

第六章基于XML的数据交换和数据管理

6.1传统的关系型数据库在远程服务系统中面临的挑战

6.1.1实体定义的动态变化

6.1.2异构数据的存储和表达

6.1.3问题的解决思路

6.2 XML的基本概念

6.2.1 XML的由来

6.2.2 XML文档的基本组成和特点

6.3 XML的相关技术

6.3.1 XSL技术和XML的HTML表示

6.3.2 XOL和XML-QL

6.3.3 XML的DOM规范

6.4基于关系数据库和XML的数据存储和数据表达

6.4.1对数据表达能力的扩充

6.4.2对数据交换功能的扩充

6.4.3对于XML扩充方法适用性的讨论

6.5 XML技术的应用

6.6本章总结

第七章总结和展望

7.1论文总结

7.2和本论文相关的进一步工作

参考文献

论文和项目

致谢