Please wait a minute...
 首页  期刊介绍 期刊订阅 联系我们 横山亮次奖 百年刊庆
 
最新录用  |  预出版  |  当期目录  |  过刊浏览  |  阅读排行  |  下载排行  |  引用排行  |  横山亮次奖  |  百年刊庆
清华大学学报(自然科学版)  2017, Vol. 57 Issue (2): 128-133,140    DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2017.22.003
  机械工程 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
数字化车间信息模型及其建模与标准化
张兆坤1, 邵珠峰1, 王立平1, 赵钦志2, 张云峰2
1. 清华大学 机械工程系, 摩擦学国家重点实验室, 精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室, 北京 100084;
2. 国家机床质量监督检验中心, 北京 100102
Digital workshop information model and its standardization
ZHANG Zhaokun1, SHAO Zhufeng1, WANG Liping1, ZHAO Qinzhi2, ZHANG Yunfeng2
1. Beijing Key Laboratory of Precision/Ultra-Precision Manufacturing Equipments and Control, State Key Laboratory of Tribology, Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. China National Machine Tools Quality Supervision Testing Center, Beijing 100102, China
全文: PDF(1410 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 数字化车间作为智能制造和智能工厂的核心基础单元,是智能制造领域的重点研究方向之一。标准化信息模型是打破信息孤岛、实现车间之间及其内部设备互联互通的基础。该文针对数字化车间的信息互联互通问题,给出了数字化车间信息模型的内涵、组成要素和建模要求,并对现有信息模型建模方法进行了梳理,通过对比研究明确各建模方法的特点,探讨智能制造背景下数字化车间信息模型的建模方法。针对信息模型的标准化问题,梳理标准化的途径及方法,建立信息模型建模指导流程,明确信息模型建模技术及标准化的发展方向。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
张兆坤
邵珠峰
王立平
赵钦志
张云峰
关键词 数字化车间信息模型建模方法标准化    
Abstract:Digital workshops are key to intelligent manufacturing and intelligent plants. A standardized information model is needed to eliminate information silos and to achieve interoperability between workshops and equipment. This paper identifies the connotation, elements and requirements of a good digital workshop information model. The characteristics of existing information modeling methods are searched to find which modeling method is best for intelligent manufacturing digital workshops. Then, different information standardization methods are analyzed to develop guidelines for future information model standardization.
Key wordsdigital workshop    information model    modeling method    standardization
收稿日期: 2016-07-02      出版日期: 2017-02-15
ZTFLH:  TH166  
通讯作者: 邵珠峰,副研究员,E-mail:shaozf@tsinghua.edu.cn     E-mail: shaozf@tsinghua.edu.cn
引用本文:   
张兆坤, 邵珠峰, 王立平, 赵钦志, 张云峰. 数字化车间信息模型及其建模与标准化[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2017, 57(2): 128-133,140.
ZHANG Zhaokun, SHAO Zhufeng, WANG Liping, ZHAO Qinzhi, ZHANG Yunfeng. Digital workshop information model and its standardization. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2017, 57(2): 128-133,140.
链接本文:  
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2017.22.003  或          http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2017/V57/I2/128
  图1 中国智能制造系统架构图[3]
  表1 各建模方法对数字化车间的适用性
  表2 CIMGOSA、UML和OPCUA建模方法比较
  图2 带中间件的数字化车间体系架构
  图3 统一标准协议下的数字化车间体系架构
[1] ZVEI. The Reference Architectural Model RAMI 4.0 and the Industrie 4.0 Component[Z/OL]. (2015-04-05)[2016-05-23]. http://www.zvei.org/en/subjects/Industry-40/Pages/The-Reference-Architectural-Model-RAMI-40-and-the-Industrie-40-Component.aspx.
[2] 欧阳劲松, 刘丹, 汪烁, 等. 德国工业4.0参考架构模型与我国智能制造技术体系的思考[J]. 自动化博览, 2016(3):62-65. OUYANG Jingsong, LIU Dan, WANG Shuo, et al. Consideration of the intelligent manufacturing technology system and the RAMI 4.0 of Germany[J]. Automation Panorama, 2016(3):62-65. (in Chinese)
[3] 工业和信息化部, 中国国家标准化管理委员会. 国家智能制造标准体系建设指南[Z]. 2015年版. 北京:工业和信息化部, 2015.Ministry of Industry and Information Technology, Standardization Administration of People's Republic of China. Guide for the Construction of National Intelligent Manufacturing Standard System[Z]. 2015 Ed. Beijing:Ministry of Industry and Information Technology of China, 2015. (in Chinese)
[4] 范玉顺, 王刚, 高展. 企业建模理论与方法学导论[M]. 北京:清华大学出版社, 2001.FAN Yushun, WANG Gang, GAO Zhan. Introduction to Enterprise Modeling Theory and Methodology[M]. Beijing:Tsinghua University Press, 2001. (in Chinese)
[5] 邓超, 周献振, 吴军, 等. 面向产品生命周期的质量信息模型研究与实践[J]. 计算机应用研究, 2007, 24(7):162-164.DENG Chao, ZHOU Xianzhen, WU Jun, et al. Research and practice on quality information model of product life cycle[J]. Application Research of Computers, 2007, 24(7):162-164. (in Chinese)
[6] Beeckman D. CIM-OSA:Computer integrated manufacturing-open system architecture[J]. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 1989, 2(2):94-105.
[7] Scheer A W. ARIS-Business Process Modeling[M]. 3 Ed. Berlin:Springer-Verlag, 2000.
[8] ISO 10303-1. Industrial Automation Systems and Integration-Product Data Representation and Exchange, Part 1:Overview and Fundamental Principles[S]. New York:ISO TC 184/SC 4, 1995.
[9] Nunes N J, Selic B, Silva A R D, et al. UML Modeling Languages and Applications[M]. Berlin:Springer, 2005.
[10] Menzel C, Mayer R J. The IDEF family of languages[M]//Handbook on Architectures of Information Systems. Heidelberg:Springer, 1998:209-241.
[11] Chen D, Vallespir B, Doumeingts G. GRAI integrated methodology and its mapping onto generic enterprise reference architecture and methodology[J]. Computers in Industry, 1997, 33(97):387-394.
[12] IEC 62541-5-2011. OPC Unified Architecture, Part 5:Information Model[S]. Geneva:IX-IEC, 2011.
[13] Stopper M, Katalinic B. Service-oriented architecture design aspects of OPC UA for industrial applications[C]//Proceedings of the International Multi-Conference of Engineers and Computer Scientists. Hong Kong, 2009, 2:1809-1812.
[14] Mahnke W, Leitner S H, Damm M. OPC Unified Architecture[M]. Berlin:Springer, 2009.
[15] OPC Foundation. Unified Architecture[Z/OL].[2016-05-11]. http://www.chinaopc.org/ua.aspx.
[16] Schleipen M. OPC UA supporting the automated engineering of production monitoring and control systems[C]//2008 IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation. Hamburg, 2008:640-647.
[17] McBrewster J, Miller F P, Vandome A F. MTConnect[M]. Saarbrücken:Alphascript Publishing, 2011.
[18] MTConnect Institute. MTConnect OPC UA Companion Specification Release Candidate[Z/OL].[2016-05-08]. https://static1.squarespace.com/static/54011775e4b0bc1fe0fb8494/t/5581baf6e4b09b87d6d781d5/1434565366350/mtconnect-opc-ua-companion-specification-v12-release-candidate.pdf.
[19] 李文艳, 乔立红. 建立企业通用信息模型的方法研究[J]. 航空标准化与质量, 2007(5):34-39.LI Wenyan, QIAO Lihong. Research on the method of establishing the enterprise common information model[J]. Aeronautic Standardization & Quality, 2007(5):34-39. (in Chinese)
[20] 黄丽华, 方晓, 胡健. CIMS企业全局信息模型及信息模式的研究[J]. 计算机集成制造系统, 1995(2):5-9.HUANG Lihua, FANG Xiao, HU Jian. The research for global information model and information pattern of CIMS enterprise[J]. CIMS, 1995(2):5-9. (in Chinese)
[21] 陈美云, 张长锋, 孙祥涛. 基于XML的中性信息模型技术研究[J]. 山东科技大学学报:自然科学版, 2006, 25(1):70-72. CHEN Meiyun, ZHANG Changfeng, SUN Xiangtao. Study on XML-based neutral information model technology[J]. Journal of Shandong University of Science and Technology:Natural Science, 2006, 25(1):70-72. (in Chinese)
[22] Cetinkaya D, Verbraeck A. Metamodeling and model transformations in modeling and simulation[C]//Proceedings of the 2011 Winter Simulation Conference. Phoenix, 2011:3048-3058.
[23] Seidita V, Cossentino M, Hilaire V, et al. The metamodel:A starting point for design processes construction[J]. International Journal of Software Engineering & Knowledge Engineering, 2010, 20(4):575-608.
[1] 郭红领, 叶啸天, 任琦鹏, 罗柱邦. 基于BIM和规则推理的施工进度计划自动编排[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2022, 62(2): 189-198.
[2] 胡振中, 冷烁, 袁爽. 基于BIM和数据驱动的智能运维管理方法[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2022, 62(2): 199-207.
[3] 谭尧升, 陈文夫, 林恩德, 林鹏, 周天刚, 周孟夏, 刘春风, 裴磊, 梁程, 尚超, 杨鹏博, 姚孟迪, 李向前, 李俊平. 特高拱坝施工期多维信息模型研究与实践[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2022, 62(12): 1884-1895.
[4] 郭红领, 周颖, 叶啸天, 罗柱邦, 薛帆. IFC数据模型至关系型数据库模型的自动映射[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2021, 61(2): 152-160.
[5] 谭尧升, 陈文夫, 郭增光, 林恩德, 林鹏, 周孟夏, 李俊平. 水电工程边坡施工全过程信息模型研究与应用[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2020, 60(7): 566-574.
[6] 胡振中, 袁爽. 建筑能耗与环境监测系统标准化数据提取技术[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2020, 60(4): 357-364.
[7] 林佳瑞, 郭建锋. 基于BIM的合规性自动审查[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2020, 60(10): 873-879.
[8] 张建平, 何田丰, 林佳瑞, 陈星雨, 张永利. 基于BIM的建筑空间与设备拓扑信息提取及应用[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2018, 58(6): 587-592.
[9] 林佳瑞, 张建平. 基于IFC的绿色性能分析数据转换与共享[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2016, 56(9): 997-1002.
[10] 刘强, 张建平, 胡振中. 基于键-值缓存的IFC模型Web应用技术[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2016, 56(4): 348-353,359.
[11] 胡振中, 陈祥祥, 王亮, 何田丰. 基于BIM的管道预制构件设计技术与系统研发[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2015, 55(12): 1269-1275.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
版权所有 © 《清华大学学报(自然科学版)》编辑部
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn