來源:  北京軟件開發公司 

    制造執行系統MES以計劃與調度優化為核心,能夠實現企業經營管理信息和生產控制信息的集成,解決企業管理系統與生產控制系統之間的信息斷層問題。由于單件小批企業的生產環境和信息環境復雜,因此MES的體系結構應能夠解決單件小批生產管理的適應性問題,其作業計劃與調度優化方法應該既滿足各種復雜的調度目標,又可以動態處理車間生產中的不確定隨機事件。

    針對單件小批產品生產的特點,為解決單件小批產品生產對MES體系結構的適應性需求問題,以及傳統的集成造成的功能重疊、數據異構和系統復雜等問題,提出單件小批MES體系結構,建立它的功能模型,確定單件小批MES與企業資源計劃、車間現場控制的集成關系,以滿足單件小批制造企業實際應用的需求。為適應單件小批MES車間作業計劃管理模式,解決MES的工序級作業計劃制定、作業監控以及作業計劃變更等問題,設計單件小批MES作業計劃與調度優化策略,確保找到滿足多種約束條件的、手工編制無法找到的、優化的作業計劃方案,保證作業調度結果能夠符合車間的實際生產活動,達到作業計劃與生產實際統一的目標；并給出作業計劃與調度問題的形式化描述,以及作業計劃與調度優化目標。

    為解決MES中作業計劃與調度優化的智能性問題,以遺傳算法作為基礎,提出兩種單件小批MES作業計劃與調度靜態優化算法,構成算法庫,首先以最長完工時間最短為調度目標,提出作業計劃與調度的改進病毒進化遺傳算法,然后以平均流程時間最短為調度目標,提出作業計劃與調度的單親遺傳算法,兩種算法均具有良好的收斂速度和解的較優性,以滿足作業計劃與調度問題對多目標性的要求。

    為解決MES作業計劃與調度優化的敏捷性問題,提出考慮不確定因素的單件小批作業計劃與調度動態算法,根據單件小批企業生產過程中大量存在不確定性等隨機事件的情況,實現生產進度監控與作業計劃變更,以滿足作業計劃與調度問題對動態隨機性要求。并且,為了使得動態作業計劃與調度既能夠適應生產過程中的環境變化,又能夠增加MES的穩定性,設計動態調度的驅動機制。為了驗證單件小批MES及其作業計劃與調度優化方法的有效性,基于所提出的單件小批MES體系結構及其作業計劃與調度優化方法,設計實現了單件小批MES及作業計劃與調度算法,結合作業計劃與調度的實際問題,進行應用驗證。