基于aps与mes集成的车间生产计划和调度方法研究

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1、基于APS与MES集成的车间生产计划和调度方法研究

2、第1内容加载中...lunp;Scheduling）和MES（ManufacturingExecutionSystem）作为先进的企业生产计划管理模式和先进执行系统，正为越来越多的企业所接受。企业的主要活动是生产，生产管理是企业管理中最重要的部分，而生产管理的大部分工作最终要落实到。车间生产计划和调度在企业生产管理中起着承上启下的作用，合理的生产计划和调度方法能够加深企业对生产过程机制及关键数据的理解，提高企业的生产能力，进而降低生产占用的库存费用。因此，有必要通过对APS

3、和MES的集成研究，加强对车间生产的管理和控制，使车间生产计划和调度活动更加快速准确。1APS和MES简介1.1高级计划与排程（APS）高级计划与排程系统是20世纪后50年发展起来的革命性管理技术。它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排程工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排程的过程中，APS将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算。APS在提高企业经济效益方面的潜能是巨大的，它能及时响应客户要求，快速同步计

4、划，提供精确的交货日期，减少在制品与成品库存，并发考虑供应链的所有约束，自动识别潜在瓶颈，提高资源利用率，从而改善企业的整体生产管理水平。如图1的APS计划层次模型所示，APS覆盖了供应链管理战略层、战术层、操作层3个计划层次。其中战略层包括供应链战略、供应链计划；战术层包括需求计划与预测、制造计划、操作计划、分销计划；操作层包括可承诺能力CTP（CapabletoPromise）、车间作业排产、运输计划、承诺可供货量ATP（AvailabletoPromise）。对于车间内短期的生产计划制订，如安排一台机器上的多种产品的生

5、产次序等，APS常用约束规划CP（ConstraintProgramming）来解决。CP将存在的每一个资源约束表示为一个变量，然后用约束变量之间的逻辑关系找到满足所有约束的解决方案。APS根据大量精确数据的输入，对工作流程进行模拟，并提供实时监控功能。APS可将模拟的排程结果以甘特图的形式输出到可视化的计划板上，根据既定规则进行拖放式调整，以求达到最优化。1.2制造执行系统（MES）制造执行系统是美国管理界20世纪90年代提出的新概念。MES是处于计划层和车间层操作控制系统之间的执行层，在整个企业信息系统中起着承上启下的重

6、要作用。MES对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成生产单元整合和系统优化，在生产过程层进行物料平衡、制订生产计划、实时排程、优化调度，进而对生产过程物料、能量、质量、设备、资金，甚至人力资源统一进行监测、分析、控制和优化，实现了从订单下达到产品完成整个生产过程的优化管理。当工厂里面有实时事件发生时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又

7、能提高生产回报率。MESA给出了MES的11个主要的功能模块，其一般功能模型如图2所示，而在实际MES系统产品可能只包含其中一个或几个功能模块。同时，MESA也定义了当前MES系统的技术模型，如图3所示。与APS相比，MES是一个提供很多功能模块的整个解决方案，但是从优化的角度看，MES达不到APS提供的优化功能的水平。因此，将APS与MES集成更适合于复杂的实时性要求较强的车间生产计划和调度活动。