批量生产企业车间计划调度系统建模

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1、基于IDEF方法的批量生产企业车间计划调度系统建模1.车间计划与调度概述车间计划与调度技术是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键，有效实用的调度方法和优化技术的研究与应用己成为先进制造技术实践的基础。早期的生产计划与调度工作主要依赖工厂主的个人经验。20世纪以后，随着泰勒倡导的科学管理运动的蓬勃发展，人们逐渐寻找各种优化生产计划与调度的科学方法。在经过近50年的发展，车间计划调度问题的研究方法经历了从简单到复杂、从单一到多元的过程。目前研究的计划调度问题有以下主要特点：复杂性；动态随机性；多目标性；多约束性。现有调度问题的解决方法大体上可以分为以下类别；(1)基于运筹学(OR)方法；(

2、2)基于启发式规则的方法；(3)控制理论方法；(4)基于人工智能(AI)的方法；(5)系统仿真的方法；(6)基于DEDS的解析模型方法；(7)基于仿真的方法；(8)神经网络(NN)优化法；(9)基于模糊数学理论的方法；(10)拉氏松弛法；(11)具有计算智能的局域搜索法；(12)组合调度方法。2.批量生产企业车间计划调度2.1批量生产企业的特点批量生产企业主要从事大批量制造生产。与其他类型生产企业相比，批量生产企业的特点是；产品的品种较少、批量很大、产品结构非常复杂。典型的批量北京航空航天大学研究生课程论文生产企业是航空产品制造业、军工兵器制造业等。在本文中，我们主要考虑大批量的航空产品

3、制造企业。典型的批量航空产品制造企业的产品结构复杂，许多产品需要多个部门协作完成。因此，在企业生产过程中，生产计划指令性很强，下级部门必须严格按照上级下达的计划进行生产。在对每一种零件安排生产计划的过程中，生产部门需要考虑产品复杂的BOM结构。企业的各个机械加工车间一般按照计划推动的生产方式(PushSystem)的方式组织车间生产。生产车间需要依据实际情况、生产加工能力和军方使用等特殊需要，对现有的调度方案加以综合考虑，制定出较为适应其生产实际的生产计划，指导车间生产。批量型航空制造企业在生产过程中，为对产品的质量、产量、生产周期和追溯性进行控制，一般采用批次管理。批次管理贯穿产品制造

4、周期的各个环节。2.2批量生产企业计划调度系统批量生产企业的车间计划调度管理作为CIMS系统中的重要组成部分，必然要走上信息化和网络化管理应用的道路。从20世纪60年代以来企业信息化的趋势来看，管理软件趋向于高度集成化，应用范围也越来越广泛。由此，我们可以看出批量生产企业的车间计划调度系统必须具有以下特点：1、系统功能的集成化：系统功能不能仅仅局限于计划调度管理中的职能管理，还应该包括系统用户权限管理、系统安全管理以及与其他职能分系统的数据接口等。2、系统设计的前瞻性：系统设计应具备可扩展性，对后台数据库、业务逻辑、数据接口等部分的设计应该考虑到管理中可能发生的变化，以适应批量生产企业车

5、间计划调度管理的长期应用。3、系统实现的网络化特性：批量生产企业的车间计划调度管理信息系统必须具备网络化特性。从系统的长期应用要求和发展趋势来看，系统的网络体系结构将是混合式的。4系统运行的高效性：应该有周密的历史数据处理机制，保证系统在大数据量的情况下高效运行，保证系统的历史数据能够长期存放以各查询分析。1北京航空航天大学研究生课程论文3.基于IDEF0方法建立系统的功能模型3.1系统功能需求根据前面介绍的车间计划调度流程，车间计调部门应该能够实现以下的功能：根据公司生产处下达的生产任务，结合产品工艺路线、BOM以及设备状态、库存状态和目前生产进度等信息，生成车间的生产作业计划。实现计

6、划的临时追加与调整，核算设备的能力与负荷情况。工段实现批次管理和流水作业卡管理，工段根据工人员出勤情况、设备状态和任务的性质编制每一个批次的工序作业计划。工段依据工序作业计划进行作业的动态调度。车间和工段能够监控生产过程，实现在制品的实时监控和生产现场的动态调整。车间和工段完成生产任务完成情况的统计及上报。系统功能信息说明如下。基础数据管理功能主要包括；(1)零件信息维护：定义零件名称、配套属性、零件生产工段等。(2)BOM管理：定义车间内部加工零件的装配关系和装配数量。(3)工艺信息：定义加工各零件的工艺信息、加工设备和工装信息等；如果车间已经运行了CAPP，该模块提供自动导入功能，实

7、现与CAPP系统的集成。如果车间尚未运行CAPP，则提供人机交互接口，人员手工输入所需的主要工艺信息。(4)定额工时：维护加工各工序所需的定额工时等信息。(5)设备能力：定义设备型号、设备类别、设备名称、设备加工能力等。(6)工厂日历：维护车间实际生产工作日和节假日信息。(7)用户管理：定义操作该系统的登陆用户和权限控制。车间计划编制管理功能包括：(1)接收和反馈生产处下达的年度计划。(2)接收和反馈生产处下达的季度计划。(3)接收