基于动态信息的机械加工车间调度方法的研究与系统应用

论文摘要

车间生产调度是车间制造执行系统的重要组成部分,它对于提高企业的资源利用率、提高产品的质量、缩短交货期、降低生产成本、提高企业在市场经济中的竞争力具有重要的意义。本文介绍了调度、生产调度和车间作业调度的定义,根据生产调度发展历程和研究现状,对理论研究和实际应用的差别做了详细的分析和研究。针对离散车间作业调度的特点,用数学语言描述了基于动态信息的车间作业调度问题,建立了以最小物料等待时间为目标函数的调度模型。设计了以机床关键度、工序关键度、加工时间、调试时间、机床工艺匹配性、历史数据等为变量的加工匹配度函数,基于加工匹配度的生产调度规则,建立仿真调度算法,在柔性规则的引导下模拟整个加工过程,根据对调度方案的评价,有针对性的调整仿真参数,不断提高调度方案的质量。该方法根据实际生产情况及时调整各个加工任务和机床之间的匹配关系,通过参数驱动的形式将实际反馈的生产数据传递到作业调度模型,从而提高了调度系统的自我调节能力。建立了“调度/重调度——手动调整——执行/监控——调度/重调度”的闭环调度系统的功能模型,采用B/S和C/S的混合模式设计和开发了基于动态信息的车间作业调度系统。作为车间制造过程信息化系统(eMES)的一个重要组成部分,在重庆卡福汽车公司试点运行,试运行结果表明,系统输出的调度甘特图、便利的手动调整方式和有效的经验积累方式有效地提高了该数控车间的调度效率和水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 调度概述
• 1.2 生产调度
• 1.3 车间调度
• 1.3.1 车间调度概述
• 1.3.2 车间调度的分类及车间动态调度
• 1.3.3 车间调度的研究与发展
• 1.4 论文研究的目的和内容
• 2 基于动态信息的车间作业调度方法设计
• 2.1 引言
• 2.2 调度问题的描述及其模型
• 2.2.1 调度问题的数学描述
• 2.2.2 调度问题的约束条件
• 2.2.3 调度问题的目标函数
• 2.3 基于加工匹配度的生产调度方法设计
• 2.3.1 加工匹配度定义
• 2.3.2 调度参数设计
• 2.3.3 调度规则设计
• 2.3.4 求解方法设计
• 2.3.5 搜索方式改变策略
• 2.3.6 调度方法整体设计
• 2.3.7 调度算法应用举例
• 2.4 本章小结
• 3 基于动态信息的车间作业调度系统设计
• 3.1 引言
• 3.2 作业调度系统的业务流程
• 3.3 作业调度系统功能模型
• 3.4 本章小结
• 4 基于动态信息的车间作业调度系统开发
• 4.1 引言
• 4.2 软件体系架构
• 4.3 系统技术环境
• 4.3.1 硬件环境
• 4.3.2 软件运行环境
• 4.3.3 软件开发环境
• 4.4 本章小结
• 5 基于动态信息的车间作业调度系统应用
• 5.1 引言
• 5.2 应用企业介绍
• 5.2.1 重庆卡福公司及其数控车间简介
• 5.2.2 重庆卡福公司及其数控车间调度现状
• 5.3 企业信息化实施状况
• 5.4 调度系统的应用分析
• 6 结论和展望
• 6.1 课题总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录