数据校正技术及其在制造执行系统中的应用

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1、摘要摘要激烈的市场竞争对于企业优化生产管理提出更高的要求，制造执行系统应运而生。作为制造执行系统的核心技术之一，数据校正技术提供精确可靠的数据协调结果，从而为制造执行系统的其他模块和企业相关业务层面提供数据支撑，优化生产管理过程。本文以流程工业为背景，进行数据校正的理论研究和应用工作。论文主要内容包括：1)从数据协调．显著误差检测和系统冗余性分析三方面对数据校正理论进行综述，简要介绍了制造执行系统的发展现状。2)现有的数据校正方法多基于最小二乘优化框架，然而该方法得到的数据协调结果和真实值之间的拟合

2、度并不理想．基于混合整数线性规划(MILP)的方法则不存在这一问题。本文将同步识别并同步补偿法(SEGE)中搜索显著误差候选集的方法加入到MILP方法的框架中，提出同步混合整数线性规划法(SE-MILP)该方法减少了传统MILP方法中引入的二进制变量个数，从而提高了计算效率。3)过程数据中存在的显著误差一般包括显著测量偏差和过程泄漏两种类型，二者都会对数据协调结果带来严重的影响。但现有数据校正方法中较少考虑过程泄漏。本文将综合考虑过程泄漏的处理，通过在SE-MILP框架中加入指示泄漏的变量对sE—M

3、ILP方法加以扩展，使之具备有更广泛的适用性。4)本文同样对流程工业中的石化企业物流特点和管理现状进行分析，据此探讨制造执行系统物流平衡的建模问题。最后采用改进的SE-MILP方法对某炼油厂物流平衡问题加以处理，显著误差检测和数据协调结果验证该算法的效能。最后对全文进行总结，并对未来数据校正技术的研究进行了展望。关键词数据协调，显著误差检测，混合整数线性规划，制造执行系统AbstractThekeencompetitionenvironmentputsforwardhigherrequirement

4、forfinemanagement．manufacturingexecutionsystem(MES)emergesasthetimerequire．AsoneofthekeytechniquesofMES，datarectificationprovidesaccuratedatasforbusinessmodulesofMES，aswell弱otherrelatedapplicationmodules．Thedissertation，takentheprocessindustry,discusse

5、ssomesolutionsandanapplicationinlogisticsbalanceofMES．Themaincontentsinthisdissertationareoutlinedasfollows：1)Datarectificationanditsapplicationarereviewed，theresearchstatusofmanufacturingexecutionsystemarealsomentioned．2)Asitcomestodatarectification，t

6、hemostcommontechniqueisthemethodofleastsquares(LS)，however,itsfittingdegreeofreconciledvalueandtrucvalueisnotalwayssatisfactory．Mixedintegerlinearprogramming(MILP)performsbetterthanLS，butitneedsgreatamountofcalculationduetotheintroductionoftoomanybinar

7、yvariables．Inthedissertation，asimultaneousdatareconciliationandmeasurementbiasdetectionalgorithmbasedonthemixedintegerlinearprogrammingframework(SE-MILP)ispresented．Atthefirststageofthealgorithm，asetofmeasurementssuspectisobtained．Next，themixedintegero

8、ptimizationapproachisused，wherebinaryvariablesareonlyaddedtoprocessvariablesthatbelongtothesuspectset．Byreducingthenumberofbinaryvariables，thealgorithmdecreasescomputationalcomplexityinsomeextent．3)Asweallknow,therearetwokindsofgrosserr