制造执行系统(MES)是连接企业计划管理层和底层控制之间的桥梁,是企业信息系统的重要组成部分。传统的 MES 软件大多是针对具体企业的需求而定制开发的,每次都要经历系统分析、设计、开发、实施等过程,开发难度大,周期长,成本高,软件的可靠性差,系统的可重构性和可集成性不高。针对上述问题,本文提出了基于构件的 MES 软件产品线开发模式的思想,并对其关键技术进行了研究。 本文首先论述了 MES 发展的历史、现状和未来的趋势,分析了传统 MES 软件开发模式中存在的问题,在借鉴制造业发展的成功经验的基础上,提出了把产品线技术引入到 MES 软件开发中的思想,实现以装配方式开发 MES 软件的目的。 本文对基于构件的MES软件产品线开发模式所涉及的软件构件技术、领域工程、应用工程等关键技术进行了分析,给出了具体的基于构件的 MES 软件产品线开发步骤。 在分析各种领域分析方法尚存不足的基础上,本文提出了以领域本体模型作为MES 领域模型的思想,提高了领域知识表达的规范化和形式化水平。在领域本体创建过程中,提出了层次式的领域本体模型和开发方法学,并在 MES 领域中进行了应用和验证。同时,针对手工创建领域本体存在很大困难的问题,提出了一个从文本内容中发现领域本体的概念的半自动化的工具模型,并对它的基本框架、原理和关键技术进行了研究。 完成 MES 领域分析后,本文对 MES 领域构件的设计方法进行了深入研究,建立了适合 MES 领域的面向 Web 的领域构件模型和层次化的领域构架。对领域构件粒度大小和功能划分进行了详细研究,建立了不同粒度的构件模型,并对不同粒度构件之间的关系和装配问题进行了研究。 本文建立了 MES 领域构件库,提出了基于刻面的 MES 领域构件表示模型,利用人工神经网络的思想实现了构件的检索和提取,并结合领域本体,提高了领域构件提取的查全率。开发了 MES 领域构件库的原型系统,对上述构件表示模型和提取方法进行了验证。 最后,在 J2EE 软件体系结构的基础上,利用 XML 语言实现了可部署的领域构件的装配,并开发了适合离散制造的 MES 软件的原型系统。