基于emplant的mes调度策略研究

西安工业大学硕士学位论文基于eM-Plant的MES调度策略研究姓名：蔺麦田申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：曹岩20090502基于eM-Plant的MES调度策略研究作者：蔺麦田学位授予单位：西安工业大学相似文献(10条)1.学位论文刘笑天支持企业信息集成的生产管理与车间调度系统研究2006目前市场竞争十分激烈，企业为在竞争中占据有利地位，纷纷实施企业信息化建设以改进企业内部的生产和管理。计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS)技术结合了先进的信息技术和先进的生产管理理念，能够实现企业生产经营活动的信息化、集成化，使之成为一个完整的有机系统，从而更加灵活快速的适应市场环境变化的要求。生产管理与车间调度系统是制造系统的一个重要组成部分，对制造业企业提高生产效率、降低生产成本起着重要作用，因此，它已成为计算机集成制造系统领域当前的研究热点之一。本文结合制造业企业的实际情况，论述了如何在企业信息集成环境下构建生产管理与车间调度系统，系统采用客户/服务器(Client/Server,简称C/S)模式，以关系型数据库SQLServer2000为后台服务器数据库，以VisualBasic6.0作为前端开发工具，实现了生产管理与车间调度系统的设计和开发。本文分析并确定了生产管理与车间调度系统的总体框架，建立了系统的功能模型和信息模型；进行了科学合理的数据库设计；讨论并实现了生产过程中的信息管理、生产计划安排管理、权限管理、查询管理和报表打印等功能；本系统通过采用数据库技术，实现了生产管理与车间调度系统同产品数据管理系统、CAPP系统之间的数据传递和共享；论述了生产管理与车间调度系统的各模块的功能及界面设计。本文对多种车间调度算法的优缺点进行了分析，针对传统调度算法存在或寻优效率低，或全局寻优能力差的弱点，提出了一种基于粒子群算法(PSO)的车间调度问题解决方案。针对车间调度问题的特点，对粒子群的编码及寻优操作进行了研究，确定了更适合车间调度问题的编码和操作方式，并将算法进行编程，应用到了系统的车间调度部分。本文研究开发的生产管理与车间调度系统，是企业实施的计算机集成制造系统的重要组成部分，是企业上层管理与下层生产过程的重要桥梁。通过对本系统的使用，实现了企业计划调度的整体优化，最终达到缩短生产周期，加快资金周转，降低成本，提高质量和服务水平，追求最佳经济效益的目标。2.学位论文王雪辉基于多智能体的车间调度系统的研究200521世纪是信息时代，激烈的市场竞争向制造业提出新的挑战，旧的生产模式已经不适应现代化生产的要求，大规模信息制造系统的研究也已经成为当前的热点问题。但是信息制造系统内容复杂、范围广泛，很多领域的研究还很薄弱，车间调度系统的研究就是其中之一。车间是制造系统的基本单元，车间的控制结构影响着整个系统的性能，然而车间调度问题中大多具有NP困难特性，有效的调度方法与优化己经成为先进制造技术的关键和基础。当前制造业的发展以网络化、智能化和敏捷化为主要方向。Agent技术的诞生为车间调度的研究提供了一个崭新的途径。Agent己成为分布式计算环境下的热门术语，Agent技术己成为当今人工智能研究的热点之一。本文结合国内外研究现状，对传统的车间调度系统进行了深入分析，在传统调度系统的基础上，建立了一套基于多个智能体系统(Multi-AgentSystem)的车间调度系统模型，系统的智能化通过招标——投标过程来体现，系统的动态性、多目标优化性、全局最优化性，通过一套奖罚制度和综合评价标准来具体实现，本文对其数学模型做出了详细介绍。奖罚制度和综合评价标准，能够很好的满足现代制造系统的要求，很好的解决复杂车间的调度问题，对于实现车间调度智能化起到了重要作用。文章首先介绍了Multi-AgentSystem结构模型和多Agent之间的协作机制以及适合于分布式控制的合同网模型。车间调度系统模型以任务Agent、设备Agent和协调管理Agent为基本单元。在车间调度中，招标——投标的具体实现方式如下：任务管理Agent首先对任务进行分解，根据任务的具体情况对资源Agent发放招标书；资源Agent接收到任务招标书时资源Agent根据自身情况进行招标评估，将投标书发送给协调管理Agent；协调管理Agent根据资源Agent的投标值裁定中标资源。任务Agent、资源Agent还都会对加工进行实时监控，出现意外情况立刻做出反映；协调管理Agent还负责存储调度记录，实现调度的智能化。最后文章以张家口煤矿机械有限公司煤为研究对象，根据以上理论开发了智能调度系统软件，本系统采用Access数据库，VisualBasic语言，在windows2000的平台下开发。3.学位论文董文辉基于多Agent的虚拟企业创建与车间层敏捷调度研究2005网络化制造是在网络经济条件下产生并得到广泛应用的先进制造模式。网络化制造适应了经济全球化以及动态多变的客户化市场环境，在信息技术与网络技术的支持下，通过组建虚拟企业(动态联盟)，快速响应市场机遇，达到企业持续盈利的目的。作为提高自身的竞争能力和敏捷性的全新制造组织模式，代表着制造业未来的发展方向。虚拟企业是企业间通过信息网络建立的联盟，即由某个首先响应市场机遇的盟主企业发起，多个具有核心竞争能力的合作伙伴组成的松散联盟，通过网络共享资源，协作完成产品的设计、制造、装配和销售等环节，以此来快速响应动态多变的全球化市场竞争环境。虚拟企业是网络化制造的组织模式，是实现网络化制造的基础，因此虚拟企业的相关研究具有重要的意义。虚拟企业动态运作的特点要求其车间层实现敏捷调度，这是虚拟企业能否快速响应市场机遇的关键环节，由于常规方法的局限和虚拟企业本身的复杂性使这一问题成为虚拟企业研究中的热点和难点。本文首先综述了国内外虚拟企业研究的发展概况，并对研究现状进行了比较全面的总结。在此基础上，围绕虚拟企业创建过程中的伙伴选择与敏捷车间调度展开了一系列研究。本论文的主要研究工作有如下几个方面：(1)对网络化制造的主要研究内容进行了综述，明确了虚拟企业研究中的关键问题：创建过程中的伙伴选择和运行中的敏捷车间调度，以多Agent系统作为研究手段，建立了虚拟企业的整体结构模型，形成了以下工作的理论基础。(2)提出了基于多Agent系统的虚拟企业三层结构模型，着重研究了虚拟企业层的组织方式和制造执行层结合多Agent技术和虚拟制造单元思想的调度结构，讨论了Agent内部结构设计，对Agent功能进行了描述。(3)针对虚拟企业层多Agent系统中的主要决策问题-合作伙伴选择，提出了初选与优化两个过程，建立了考虑时间、成本和风险的多目标优化模型，采用遗传算法对模型进行了求解，进行了仿真实例的研究。(4)在制造执行层多Agent系统结构基础上，分析了目前多Agent系统调度过程中协商策略的局限性，提出采用实例推理技术与合同网结合解决车间调度任务分配的方法。设计了基于模糊加工时间和模糊交货期下的资源Agent调度的遗传算法，并应用了扩展GT算法生成活动调度的启发式方法，进行了仿真实例研究。(5)采用JATLite开发环境建立了基于多Agent系统的虚拟企业敏捷车间调度原型系统并进行了企业应用尝试，为实际应用奠定了基础。4.期刊论文钟少波机械制造车间调度分析及其实现-科技创新导报2008,(36)机械制造车闸调度系统是企业管理的重要智能,是制造系统运筹技术,管理技术与优化技术发展的核心.本文在分析了制造车间环境复杂性和特殊约束的特点和分类的基础上,提出一种改进后的免疫遗传算法,通过实例验证了该算法的适用性和有效性.5.学位论文安进车间生产批量优化调度研究2005随着市场的多变以及市场对产品个性化的需求，多品种、小批量生产方式已经逐渐成为制造业的发展主流。研究批量调度的优化方法，对于先进制造业的现代化具有重要的理论价值和实际意义。本文介绍了车间调度的概念及其发展过程、研究现状和发展趋势；对车间调度的各种研究方法进行了简要的介绍和比较；概述了遗传算法的基本原理和步骤，介绍了遗传算法常用的一些算子，分析了遗传算法的特点，并对遗传算法的一些理论进行了讨论。研究了车间生产中多工艺加工计划调度问题，建立了基于多工艺加工计划的生产调度集成框架图和数学模型。给出了基于遗传算法的无辅助加工时间多工艺加工计划调度算法，通过与国外学者提出的算法相比较，证明了该算法的正确性和优越性。在此基础之上，结合实际生产，区分了工件辅助加工时间和加工时间，给出了有辅助加工时间的多工艺加工计划调度算法，通过与前一算法的比较，证明了该算法的优越性。研究了生产车间多工艺加工计划批量调度问题，并建立了数学模型。对在本文中所采用的遗传算法的相关算子进行了阐述；针对中小批量的多工艺加工计划调度问题，以优化生产周期为目标，提出了基于双遗传算法的多工艺加工计划调度算法，同时提出了一种基于工件批次加工顺序的变染色体长度的编码方法。在理论上，该算法可以获得全局最优解。最后通过实例仿真，研究了三种调度策略，证明该算法能够取得较佳的调度性能。6.学位论文管在林基于局部搜索的单件车间调度方法研究1997该文研究了禁忌搜索和遗传算法等局部搜索方法在单件车间调度中的应用,重点研究运用禁忌搜索解决各类单件车间调度问题,其目的在于探寻运用这些新型启发式方法解决生产调度问题的有效途径.7.学位论文邓颖辉基于混合优化算法的双资源多目标车间调度系统研究2009车间生产调度是制造系统的基础，生产调度的优化是先进制造技术和现代管理技术的核心技术。有关资料表明，制造过程95％的时间消耗在非切削过程中，因此制造过程的调度技术，将在很大程度上影响制造的成本和效率。在车间调度问题中需要考虑的因素有很多，从工人、设备等资源方面到需要优化的各种目标，其复杂性和不可预知性增加了研究难度。因此，有效的调度方法与优化技术的研究，对于先进制造企业的现代化具有重要的理论价值和实际意义。分析双资源多目标车间调度问题的特点和发展现状，考虑加工设备和操作工人两种生产资源对各种优化目标的约束影响，引入了多目标决策理论，并将层次分析法作为解决该问题的一个理论支持。针对双资源约束的车间调度问题，建立数学模型，利用遗传算法优良的全局搜索性能和禁忌搜索算法优良的局部搜索性能，提出一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合调度算法，使用多目标决策理论，使生产周期、零件总延误时间、设备闲置时间、人员闲置时间的综合指标值为最小，得到多目标的最优解或次优解。使用Matcom编译器将MATLAB下编写的优化算法集成到VC++6.0中，以SQLServer2000数据库为车间调度数据的存储系统，开发具有实用性的车间生产调度软件，最后对整个系统进行实例调度实验，试验结果证明该算法可行，且具有很好的搜索性能和效率。8.期刊论文闫利军.李宗斌.卫军胡.杜轩.YANLi-Jun.LIZong-Bin.WEIJun-Hu.DUXuan一种新的混合优化算法及其在车间调度中的应用-自动化学报2008,34(5)提出了一种解决车间调度问题的新方法,该方法将序优化思想融入巢分区算法框架,采用序比较的方法进行算法的局部寻优.序的指数收敛性加快了巢分区算法的局部收敛速度,从而提高了算法整体的优化效率.最优计算量分配技术则依据在线数据对计算量进行合理的分配,进一步提高算法的收敛速度和结果的可靠性.混合算法继承了巢分区算法的全局搜索特性以及序优化的快速收敛性.用该算法解决标准Jobshop调度问题,并与序优化方法和模拟退火算法进行比较,发现本文算法在收敛速度与优化质量方面均优于这些算法.9.学位论文冯亚岗基于改进遗传算法的混合车间调度问题研究2009并行工程（concurrentengineering，CE）、敏捷制造（agilemanufacture—ing，AM）、虚拟制造（virtualmanufacturing，VM），网络化制造（netmanufacturing，NM）等作为现代化企业主导的先进制造模式，其目的是要