1。2  国内外研究现状分析

1。2。1  MES制造执行系统国内外研究

1。2。2  水切割机国内外发展状况

1。3  论文的研究内容

第一章主要介绍本课题的研究背景与意义，概括了MES系统和水切割的国内外研究发展现状。

第二章结合离散制造业的生产特点探究适合的加工车间信息采集系统，分析水切割机的工作原理和工作特点，对加工车间的信息采集系统进行架构设计，研究实现系统的关键技术。

第三章熟悉面向对象建模以及UML建模语言，利用UML对加工车间信息采集系统进行建模，分析水切割机床端和MES服务器端的通讯规则，在物理架构基础上对加工过程中信息的发送与接收流程进行设计。论文网

第四章研究。NET及Socket通信过程，对面向MES的水切割机的接口应用程序进行开发设计。

2  面向MES的加工车间信息采集系统

虽然数字化管理在制造企业中被广泛应用，由于离散制造企业自身的企业特质，在生产过程中因为信息反馈断层，而管理人员得到及时的生产线信息，便不能更改当前指令而下达更为合适的生产指令。基于这些问题，制造企业开始完善它们的信息化管理系统来提高管理水平，使自身在制造行业内更具竞争力。他们通过监控系统及时查看生产线上的非正常事件，在短时内能调整生产计划，避免产品的无效加工。加工车间信息采集系统连接着制造企业中底层的数控设备与顶层的管理系统。由此管理人员能及时掌握生产的动态信息，使企业的资源计划落实到车间，实现柔性化的制造过程，让管理流程更加清晰。

2。1  项目背景与需求分析

2。1。1  离散型制造企业

离散制造企业的产品生产过程是间断的加工过程。生产车间将物理性质经过改变的原材料运用到后续相关产品的生产中[21]。如电工产品、发电机组、电子设备、机床、飞机、轴承等制造行业均属于离散型制造企业。离散制造业包括机械加工行业和组装行业，机械加工行业注重零件加工，组装行业注重装配，在某些企业中也会出现同时对两者进行加工的情况。离散制造业还根据加工能力和产品数量，划分为小批量和大批量生产企业。现今的市场需求变化过快而影响了产品每一代的更替速度，为了降低产业风险，所以企业更趋于对产品进行小批量生产。企业需要让MES系统适应企业加工生产的特点，一般离散型企业的特点为：

制造工艺复杂多变。离散制造业的产品加工种类复杂多样，为解决需求个性化问题，现企业多进行小批量的生产。

产品结构复杂。由于产品更替速度快，设计部门必须在短时间内更新产品复杂的内部结构[22]。

设备自动化水平低。因为制造过程复杂，加工设备不够智能，工人的技术直接决定产品质量与生产效率。

生产现场不易掌控。生产线上的信息复杂多样不容易被实时采集起来。

任务分配困难。生产的需求必须提前计划好，产品订单传达到生产车间的时间与产品的需求数量的不确定性高，增加了任务划分的难度。

生产效率不高。需要通过企业柔性化、单元自动化等途径缩短制造周期，节约加工成本，提升产品质量和生产效率[23]。

2。1。2  OMAX水切割机

在超高压技术原理的基础上，普通的自来水的压力能被水刀切割机提升到250-400Mpa。被加压的水流将被直径为0。15-0。35mm的喷嘴提速到800-1000m/s，此时的射流命名为水箭。水箭的超高能量能直接加工软基性材料。若在其中增加合适的磨料，水箭能加工几乎全部的软硬材料。水射流还能清洗物体，具体可以为它们除锈除漆等。超高压的水射流还能为食品保鲜或者高压灭菌。几乎所有的材料都能通过水切割技术按指定曲线进行一次切割。水切割过程不释放热能，也没有污染物质。切割后不需要或易于二次加工。水切割技术的优点是易操作、无污染、低风险、节约成本、生产高效、较高的普适性。因此水切割是当今最为实用的加工手段。OMAX水切割机实物如图2。1所示。