MES服務型制造執(zhí)行過程的關鍵使能技術進行了研究，涵蓋了面向加工裝備的p服務化節(jié)點模型、生產(chǎn)排程與運行調(diào)度、生產(chǎn)過程質(zhì)量控制與追蹤、生產(chǎn)維護，物流布局與路徑規(guī)劃、庫存與在制品跟蹤等方面內(nèi)容。

1.MES運行中設備級制造與服務融合的問題

    提出了基于制造節(jié)點的制造資源服務化技術，采用集合論對制造資源進行描述，通過制造資源服務化節(jié)點，MES將服務型制造執(zhí)行系統(tǒng)與涵蓋工業(yè)產(chǎn)品服務系統(tǒng)的生產(chǎn)性服務機制有機地融合起來。在此基礎上MES構建制造資源服務化模型，以信息服務為主線結合車間制造資源.并對制造資源服務化節(jié)點進行評價，為車間底層生產(chǎn)排程提供支攛。

2.MES生產(chǎn)智能料倉系統(tǒng)排程與運行調(diào)度問題

    建立了基于遺傳算法的批次優(yōu)化模型，對零件的加工批次進行合理的優(yōu)化。MES建立多品種多批次生產(chǎn)排程靜態(tài)樽型，設計了基于遺傳算法的分次計算對模型進行優(yōu)化求解。在此基礎上，MES考慮到制造車間的實際加工情況將動態(tài)任務加入和設備維護周期作為動態(tài)事件，并根據(jù)動態(tài)模型和靜態(tài)模型的不同，設計了相應的基于遺傳算法的動態(tài)調(diào)整策略，并對模型進行優(yōu)化求解。

3.MES工序質(zhì)量控制與跟蹤問題

    提出了一種面向多工序加工過程的質(zhì)量控制節(jié)點模型的建模與實現(xiàn)方法，其中，針MES對工序質(zhì)量狀態(tài)穩(wěn)態(tài)判別與診斷問題,提出了某于神經(jīng)網(wǎng)絡-數(shù)值擬合的控制圖模式識別方法和基于小波多尺度理論的過程質(zhì)量監(jiān)控與診斷方法，MES實現(xiàn)了工序異常狀態(tài)監(jiān)控與診斷的集成，在此某礎上，采用層次模板法實現(xiàn)了對工序流質(zhì)量信息的跟蹤與控制，并建立了工序節(jié)點間的協(xié)調(diào)優(yōu)化機制。

4.MES單設備系統(tǒng)維護問題

    采用基于本體與產(chǎn)生式規(guī)則相結合的方法建立了故障推理樽型對設備的突發(fā)故障進行判斷推理,采用邏輯回歸模型描述設備的狀態(tài)，運用支持向量機對設備的狀態(tài)趨勢進行預測。針對設備系統(tǒng)維護問題，以設備的總維修費用最小為優(yōu)化目標，以設備的可靠度及加工任務區(qū)間為約束，并采用遺傳算法來優(yōu)化多設備系統(tǒng)的預防維護時間點此外，分析了刀具、量具、備件等設備附件的臺帳管理流程及數(shù)據(jù)模型。

5.MES工序物流的布局和路徑規(guī)劃問顆

    采用擴展活動網(wǎng)絡圖對車間工序物流進行建樽，并對混流生產(chǎn)下的工序物流路徑規(guī)劃問題進行了建模分析，MES構建了工序物流路徑規(guī)劃數(shù)學模型?；谲囬gRFID實時狀態(tài)信息獲取，MES將該路徑規(guī)劃問題表達為帶時間約束的自由端點旅行商問顳并采用蟻群算法進行求解。

6.MES的庫存和在制品踉蹤問題

    提出了一種基于“事件觸發(fā)時間-狀態(tài)”的工序物流圖式操作模型對該涓流特性下的工序物流和庫存進行形式化描述，MES建立了基于事件觸發(fā)的可視化看板，闡述了看板運作的機理，MES有效提髙了信息的實時性，采用圖形化的信息呈現(xiàn)方式，實現(xiàn)了信息多層次、多維度的展示。