装配制造执行系统计划调度研究及仿真

摘 要 随着全球市场竞争更加激烈，上层计划管理系统（MRPII/ERP）受市场影响越来越大，计划的适应性问题愈来愈突出，明显感到计划跟不上变化。因此，解决生产计划的适应性以及增加底层生产过程的信息流动，提高计划的实时性和灵活性，已经成为一个重要的研究课题。制造执行系统（MES），作为上层计划和底层控制的桥梁，能够通过传递信息，使得从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化。依赖准确的数据对工厂活动进行指导、启动、响应和报告。车间级计划与调度管理系统是整个（MES）系统的核心技术，是现代生产管理的关键问题之一。 本文结合陕西法士特齿轮有限公司装配制造执行系统的研究和开发，对装配生产线多品种变批量调度问题进行了深入的研究，给出了不同类型产品装配调度算法，及面向装配制造企业调度优化模型和变批量调度问题的算法。以先进的MES管理理念为依托，设计和开发齿轮装配线制造执行系统。并通过仿真软件对装配生产线进行仿真，进行初步资源优化。这些研究具有重要的理论意义和实用价值。 首先，本文阐述了MES产生及发展，分析了制造执行系统研究现状，并对装配制造车间计划调度优化问题研究。提出面向装配制造系统生产调度模型，给出了变批量生产调度问题的启发式算法。 其次，提出了装配制造执行系统功能模型。结合装配生产线的特点，针对装配车间管理，设计符合企业生产线运作与管理的制造执行系统，分析该系统的总体结构模型，并具体阐述了计划和调度模块设计的具体步骤，以及对一些问题的处理方法。并设计实现了齿轮MES的核心功能。 最后，讨论了计算机仿真技术在制造企业车间中的应用发展，以eM-Plant为平台，开发了装配生产线数字化仿真系统，并对装配车间生产线的资源优化设计作了分析，提出适合实际生产的策略。