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面向MES的车间生产调度系统的研究与实现

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-12-27 11:12:46 * 浏览: 7
车间调度是指根据车间实际加工过程中随时发生的情况,对车间工作计划进行调整和修改,以使车间生产能够顺利进行,并准时交货。车间调度是生产管理的重要功能。它是生产计划的补充和改进。它主要包括加工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发展,位于企业上层计划管理和下层工业控制之间的制造执行系统(制造执行系统(简体MES))逐渐形成并迅速发展。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,制造过程中的大部分时间都在非切割过程中消耗。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,为企业提供灵活的生产活动,提高效率,降低成本,并为企业带来收益。在此基础上,我们制定了适合中小企业等的生产调度原型利用率。目前,还没有算法可以使各种性能指标达到令人满意的值。另外,考虑到车间生产过程的动态性质,仅依靠计算机进行调度可能无法满足实际需求。因此,本系统的设计思想是针对不同的优化目标设计不同的调度算法,对零件进行初步的加工排序,并在甘特图上显示调度结果,并结合直方图分析和安排机床的加工负荷,以充分发挥其作用。发挥调度员的智慧和经验,通过人机交互手动调整调度结果,直到满足要求为止。基于以上思路,车间生产调度系统的流程图如下:系统基于用户的后勤工作+废车的生产设计,再加上ya *,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,基本数据管理,调度数据管理,算法设计,加工调度,人工调整,车间信息显示,加工冲突检测以及调度结果输出。每个模块的关系和详细的功能划分如下所示。主要功能模块描述如下:计划数据管理模块:该模块的主要功能是为每组处理任务建立一个计划表,以计算基本数据(包括零件号,工序号,批次,处理时间) )进行排序计算。 ,使用过的机床等)进行管理,在算法设计期间,将从选定的时间表中直接提取数据进行处理和排序,算法设计模块:该系统中使用基于规则的启发式方法来解决多个流程使用机床时,争夺车间生产调度系统的一个功能模块。当可以在多台机器上处理一个过程时,工件排序问题和机床选择问题。该模块包含几个子模块,分别对应于不同的优化目标。根据相应的目标,选择优先级分配。规则和算法设计,加工调度模块:根据订单情况和实际生产需求选择调度目标,使用设计的算法对零件进行分类,确定每台机器上每个工序的加工顺序以及每个工序的开始,完成时间,并使用甘特图对结果进行排序表格显示在屏幕上,手动调整模块:利用调度员的经验来分析和处理动态信息中的实际情况麦克风的生产过程,并通过人机交互手动拖动计算机排序结果,直到获得满意的结果,车间信息显示模块:以甘特图的形式显示零件的工艺路线和每个工艺的加工状态,以直方图的形式显示每个机床的加工负荷,作为手动调整的依据,检测加工冲突模块:手动调整后,检测每台机床上不同加工任务之间是否存在时间重叠,即是否启动某个过程的时间在机器上一个加工任务的结束时间之前,对于一些具有一定加工重叠时间的多工位机器,然后检查加工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以两种方式输出:甘特图和数据表。甘特图可以在每个机床上安排计划的处理。任务及其顺序一目了然,数据表供调度员使用Step为操作员提供开始时间,处理时间,结束时间等详细数据,即作为车间生产结果的基础。 3系统实现的关键技术3.1调度结果的显示对于调度员和操作员,调度结果的显示要求简洁明了,易于查询,可以为每个过程提供基本的处理信息。该系统使用两个甘特图来显示调度结果:一个以机床为纵坐标显示每个机床上不同任务的加工顺序,为操作员提供加工依据,另一个以零件为纵坐标。显示不同的零件的工艺路线和每个工序的加工状态,方便调度员查询不同时间段的零件加工进度。甘特的每个任务(即每个过程)都是由程序的内部控制生成的。零件的颜色代码在基本数据管理中设置。在显示调度结果时,相同部分的每个过程都用相同的颜色表示,但部分不同。颜色必须不可重复,以方便调度员查看。考虑到甘特图整体上显示了车间中整批加工任务的调度结果,并且无法显示信息,因此在结果输出界面中设置了工件的基本信息框。选择某个过程后,该过程将显示在信息框中。基本加工信息,包括工件编号,工艺编号,加工设备,开始时间和结束时间等。3.2手动调整在计划结果的甘特图中设置程序,以允许鼠标拖动,然后可以手动调整根据车间生产实际情况进行计算机排序结果。同时,工件基本信息框中的加工信息也会随之变化。它随加工位置的变化而变化。手动调整具有以下限制:当一个进程移动时,同一零件上的后续进程将同时移动相应的时间长度;当该进程前进时,其开始时间不能大于其上一个进程的结束时间,零件路径过程的开始时间不能小于零。 3.3计划结果存储方法在数据库中,计划结果以两种方式存储:临时表和形式表。只有一个临时表,用于存储计算机处理的临时处理数据。生成甘特图时,将从该表中提取数据。手动调整计划结果以满足车间的实际生产条件和机床产能要求后,可以将其存储在与相应加工任务表同名的正式表中,计划结果将被保存并使用作为调度的基础,临时表中的数据将被删除。 3.4系统实现鉴于上述系统设计思想和关键技术,本系统发送工具并使用ODBC接口(opendatabaseconnectivity,open database connection)访问数据库管理系统,并开发出简单实用的操作系统。orkshop生产计划系统。注:系统调度的主界面4结束语针对MES中生产管理的具体要求和特点,提出了一种针对中小型企业车间生产调度系统的模型,并开发了一个实用的原型系统来执行针对不同优化目标的零件优化。计算机排序与手动调整相结合,可以合理地安排生产过程和机床负荷,减轻调度员的负担,优化车间生产操作,并提高生产效率。该系统操作方便,简单,人机界面友好,模块化结构易于扩展,既可以作为独立的车间生产管理系统运行,也可以与上层ERP,MRP关联以及其他向其提供信息的管理系统。车间生产数据。