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MES车间生产调度系统的研究与实现

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-07-02 14:16:38 * 浏览: 29
车间作业调度是指根据车间实际加工过程中随时发生的情况调整和修改车间作业计划,使车间生产顺利进行,部件可以交付准时。车间调度是生产管理的重要功能。它是对生产计划的补充和改进。它主要包括正在处理的工件的动态排序和生产资源的实时动态分配。近年来,随着信息技术的不断完善,位于上层规划管理与基础工业控制之间的制造执行系统(简化MES)逐渐形成和发展。作为MES的重要组成部分,车间作业调度贯穿于企业的整个生产过程,这是确保车间生产在动态实时环境中高效可靠运行的关键。相关信息表明,大部分制造过程是在非切割过程中消耗的。因此,有效的调度方法和优化技术可以充分利用车间设备和人员,使企业在生产活动中具有灵活性,提高效率,降低成本,最大化企业利益。对MES生产管理的深入研究,在此基础上,中小企业生产调度原型的开发利用率最高等,没有能够使各项绩效指标达到满意的算法值。 。另外,考虑到车间生产过程的动态性,完全依靠计算机进行调度可能不符合实际要求。因此,该系统的设计理念是:针对不同的优化目标设计不同的调度算法,利用甘特图对零件进行初步处理和分类,显示调度结果,并用直方图分析和排列机床加工负荷。调度员的智慧和经验通过人机交互手动调整调度结果,直到满足要求。基于以上思路,车间生产调度系统的流程图如下:系统用户支持工作原理生产设计加丫*,机床n2系统模块组成和主要功能系统包括以下功能模块:系统管理,基础数据管理,调度数据管理,算法设计,处理调度,手动调整,车间信息显示,检测处理冲突和调度结果输出,各模块的关系和详细功能划分如图所示。主要功能模块描述如下:调度数据管理模块:该模块的主要功能是为每组处理任务创建一个调度,用于计算排序所需的基本数据(包括部件号,过程号) ,批处理,处理时间)。 ,所使用的机床等),在算法设计中,数据将直接从选定的进度表中进行排序处理和排序,算法设计模块:在系统中采用基于规则的启发式方法来解决多进程竞争机器生产调度系统功能模块工件分拣问题和机器选择问题,当一个过程可以在多个机床上进行处理。该模块包含多个子模块以对应不同的优化目标,并根据相应的目标选择优先级。规则和算法设计,处理调度模块:根据订单情况和实际生产需求选择调度目标,通过设计算法对部件进行分类,确定每台机器上每个过程的处理顺序和每个过程的开始,完成时间,使用甘特图排序结果表格显示在屏幕上,手动调整模块:利用调度员的经验分析和处理动态生产过程中的实际情况,并通过人工手动拖动计算机排序结果 - 计算机交互直到满足获得保守的结果,车间信息显示模块:以甘特图的形式显示零件的加工路线和每个过程的加工状态,以直方图的形式显示每个加工工具的加工负荷,作为基础用于手动调整,检测处理冲突模块:手动调整后,检测每台机器上不同加工任务之间是否存在时间重叠,即某一过程的开始时间是否在前一加工任务的结束时间之前。机器,对于一些允许部分加工重叠时间的多工位机器,然后检测处理重叠时间是否在允许的时间冲突范围内,调度结果输出模块:保存最终的调度结果,并输出两种方式,甘特图和数据表,以及甘特图使每个机床上的处理安排。任务及其顺序一目了然,数据表是调度程序步骤为操作员提供了开始时间,处理时间,结束时间等详细数据,即作为本次研讨会生产结果的基础。 3系统实现关键技术3.1显示调度结果对于调度员和操作员,调度结果的显示要求简单,易于查询,并可为每个过程提供基本的处理信息。系统使用两种甘特图来显示调度结果:一个使用机床作为纵坐标显示每个机床上不同任务的处理顺序,并为操作员提供处理基础,另一个使用零件作为显示不同的纵坐标零件的加工路线和每个过程的加工状态有助于调度员在不同的时间段查询零件的加工过程。甘特的每个任务(即每个过程)都是由程序的内部控制产生的。部件的颜色代码在基本数据管理中设置。当显示调度结果时,相同部分的每个处理由相同的颜色表示,并且显示不同的部分。颜色不可重复,以便调度员可以浏览。考虑到甘特图显示了车间整批处理任务的调度结果,无法显示准确的信息。因此,工件的基本信息框设置在结果输出界面中,当选择某个操作时,操作显示在信息框中。基本处理信息,包括工件编号,工艺编号,加工设备,开始时间和结束时间。 3.2手动调整在甘特图中设置过程允许鼠标拖动,然后根据车间生产的实际情况手动调整计算机分类结果,工件基本信息框中的处理信息也将改变在过程中的位置。手动调整具有以下约束:当某个过程移动时,同一部件上的后续操作将同时移动相应的时间,当过程向前移动时,开始时间不能大于该过程的结束时间。前一个过程,一个过程的开始时间不能小于零。 3.3调度结果存储模式在数据库中,调度结果以两种方式存储:临时表和正式表。只有一个临时表,用于在计算机排序后存储临时处理数据。生成甘特图时,将从此表中提取数据。手动调整调度结果以满足车间的实际生产条件和机床容量的要求后,可以将其存储在与相应的处理任务表同名的官方表中,调度结果将是永久保存并用作调度的基础。临时表中的数据将同时删除。 。 3.4系统实现鉴于上述系统设计思想和关键技术,系统使用ODBC接口(opendatabaseconnectivity,open database connection)发送工具访问数据库管理系统,并开发了一个简单实用的车间生产调度系统。显示:系统调度主界面4 Concl针对MES生产管理的具体要求和特点,提出了一种适用于中小企业的车间生产调度系统模型,并开发了一套实用的原型系统来实现不同优化目标的零件。计算机排序与人工调整相结合,合理安排生产过程和机器负荷,减轻调度员负担,优化车间生产运行,提高生产效率。该系统操作简便,人机界面友好,采用模块化结构,便于扩展。它可以作为独立的车间生产管理系统运行,或者可以与上层ERP,MRP和其他管理系统相关联。车间生产数据。