面向MES的装配作业调度系统研究

该文针对飞机装配作业生产管理复杂的特点以及生产计划与调度难以实现等问题,在研究装配作业调度系统的基础上,提出面向制造执行系统生产模式的飞机装配作业调度系统的结构、功能、模型与调度算法.实现的装配作业调度系统以飞机装配过程为核心,以GIM/GRAI方法为计划决策的依据,利用赋时Petri网建立装配生产线模型,按周期计划安排生产等方法实现生产调度优化,从而实现了生产现场快速组织装配资源按时完成生产计划.该系统已在实际生产中得到应用,并取得良好的效果.     

基于灰狼优化算法的置换流水线车间调度

采用了一种新颖的混合灰狼优化算法来求解置换流水线调度问题。针对标准灰狼优化算法在求解离散流水线车间调度问题时收敛速度慢的现象,并结合问题的特点,提出了改进的灰狼优化算法。为了避免非可行解的产生,在该改进算法中采用了随机键编码机制对工件位置进行编码,同时引入局部搜索策略以提高算法收敛能力,基于灰狼个体间的社会等级信息以最优3个狼指引其它个体到达最优解区域从而更新种群。通过最新标准测试集的仿真结果和算法比较验证了所提算法的有效性。     

数字化车间DNC与PDM、MES系统集成研究

数控加工是现代化制造企业生产过程的重要组成部分,数控加工水平的高低是衡量一个企业核心竞争力的主要标准.如何通过DNC系统应用提升企业数控加工能力,以及通过与PDM、MES系统的集成实现来提高生产加工效率,提升企业的生产制造水平,打造数字化生产车间是本文研究的重点.     

无等待流水线调度问题的混合优化算法

针对无等待流水线调度问题提出了一种混合离散化粒子群优化算法。通过建立位置矢量编码与调度方案之间的映射关系将连续的粒子群优化算法应用于离散的无等待流水线工件调度问题。为了提高离散粒子群算法的性能,增强算法的探索能力,在粒子群每次迭代之后对全局最优解加入随机扰动并进行变邻域搜索。仿真结果表明,该优化算法具有良好的性能。     

基于离散蛙跳算法的零空闲流水线调度问题求解

针对零空闲流水线调度问题,提出了一种新的离散化蛙跳求解算法.该算法借助蛙跳算法优化机理,采用基于工件序列的编码方式和新的个体产生方法扩展了传统蛙跳算法的求解模型,并结合简化邻域搜索算法给出了3种改进策略.仿真实验表明了所提算法及策略的有效性.     

面向大型产品装配的两维势能调度算法研究

大型产品的装配生产调度是典型的大规模生产调度问题,具有周期长、约束条件复杂、易受系统中各种不确定因素的干扰等特点.通用调度算法常以生产周期作为优化目标,而在劳动力资源均衡程度上欠缺考虑,使生产成本维持在较高水平.为了有效降低企业成本,以均衡劳动力资源为最终目标,提出了面向大型产品装配的两维势能调度算法.在工作站间负荷平衡基础上,再对工作站内负荷均衡化,从两个维度入手,有效提高了劳动力均衡程度.数据测试表明,该算法调度结果的劳动力均衡程度平均优化近30%,能有效解决大型产品装配过程中劳动力资源不够均衡的问题,具有实用性.     

基于流水线装配生产率问题的Spreadsheet仿真模型

在流水线生产中,由于两工序间存储空间有限,前序工人与后续工人之间相互影响.为了研究流水线中存储空间对生产率的影响,提高流水线工人生产率,本文利用Spreadsheet建立仿真模型,通过仿真模拟,研究分析流水线生产中两工序之间没有存储空间时及增加存储空间后对生产效率的影响.为解决流水线装配问题提供一种新的方法.     

基于流水线平衡的装配生产流程重组

以某企业数字角度测量仪生产组织过程为研究对象,根据企业小批量多品种订货组装的生产运作特点,运用生产流水线的组织方式对企业的原生产组织及流程进行改造,设计流水线平整方案,对作业内容、设备和人员重新分配.新方案的实施使生产能力提高1倍以上,减少了人员,缩短了生产周期,同时生产现场的环境得到了较大改善.     

离散型制造业应用MES系统模型设计

以离散型制造业为应用背景,设计了在ERP和PCS之间的MES系统（制造执行系统）模型,渗入了智能知识化生产管理要素．建立了ERP／MES／PCS三层为核心的企业信息全面集成,使制造闭环控制过程从上层ERP企业资源计划经过中间层MES制造执行系统最后到达底层PCS生产控制系统,其关键环节是MES模型的实现和渗入智能知识化能促进离散型制造业企业信息化与全面综合自动化的发展．     

氧化铝生产过程的MES体系结构

制造执行系统(MES)是连接上层企业资源计划(ERP)与底层过程控制系统(PCS)的桥梁，是基于ERP，MES，PCS3层结构的流程工业综合自动化系统的关键．针对氧化铝生产过程的特点，分析和探讨了氧化铝生产过程MES体系结构和功能，提出了氧化铝生产过程MES的功能模块设计．实践结果表明：氧化铝MES的实施实现了氧化铝生产过程下层过程控制的实时信息和上层企业资源计划的信息融合与贯通，实现了氧化铝生产过程的优化控制、优化运行和优化管理，提高了企业的综合竞争力．     

客车制造柔性涂装车间计划排产系统的研究

一个能满足用户交货期的生产计划对一个具有柔性生产过程的企业来说至关重要。本文依托于某客车装配企业的一个柔性生产车间,对车间排产算法进行一定研究,提出了以满足用户交货期为目标,基于规则的启发式倒序排产算法,并基于.Net技术完成了排产系统的研制与开发,系统实际运行效果良好。     

模具装配车间生产调度规则的研究

装配车间(Assembly job shop)问题是一类具有工序次序约束、装配次序约束以及资源能力约束等多种约束的组合优化问题。而且制造型企业机械加工车间的设备往往存在日可用时间的约束,工件随加工顺序的不同,其实际的设备占有时间可能发生变化,增加了制定生产调度计划的难度。以提高模具装配车间的生产效益为目标,提出了在装配车间中考虑设备日可用时间约束的优先调度规则,并通过仿真实验验证所提出调度规则对各评价指标具有较优的结果。     

混合模型组装线中产品排序问题的研究

研究了在混合模型组装线（MMAL）中使用输送机系统时,如何优化输入序列的产品模型与顺序相依设置时间．通常MMAL包括许多工作台联系在一起的传送带,每个工作台有一个工作区域,该区域受到上游和下游边界的限制．为避免在相邻工作台和多余的机器移动范围内的因不适当操作而造成的干涉,操作员被迫在其预定的工作区域完成他们的业务．本研究目标是确定模型的序列为最小化．最后开发了一个新的程序使用分支和绑定技术,采用启发式程序在下界和本地搜索,实验结果表明,采用启发式程序计算成本较低．     

薄板电镀线制造执行系统的设计与开发

为了设计和开发出适合薄板电镀线使用的制造执行系统,应用制造执行系统的主要原理和模型,结合软件工程方法,通过研究电镀线生产过程和生产线现场,分析得出薄板电镀线MES系统的主要流程、功能模块和整体结构,并应用In-formix数据库和Informix-4GL/SQL语言,最终实现了一个薄板电镀线MES系统。     

无等待排列流水车间提前/延期调度问题

在满足任务的交货期相同和工序无等待等假设条件后,提出了一种排列流水车间提前/延期惩罚调度问题的启发式算法. 该算法首先按照7种任务排序的规则分别得到任务的较优次序,然后分别使用NEH算法构造优化解,再对每个不同解进行邻域搜索,最后比较得出最优解. 在中小规模问题的数据实验中,该算法求解与最优解的相近程度达到99%左右,并且通过大量数据样本的标准差验证,求解的稳定性也非常好. 在大规模问题的数据实验中,该启发式算法体现出非常好的优化性能,同constraint programming(ILOG-CP）优化引擎算法比较,计算结果也明显占优.     

汽车零部件装配车间MES数据采集功能的开发

为解决汽车零部件装配车间制造执行系统中多协议条件下数据采集过程复杂性的问题,采用C#平台开发了用于汽车零部件制造过程监控的数据采集系统。通过对可编程逻辑控制器（PLC）FINS协议、MC协议及OPC技术原理的解析,实现了上位机与PLC在多协议条件下的通讯集成,完成了对PLC寄存器中有关生产工艺参数和设备状态数据的实时读写。在某汽车零部件装配车间实际运行的实例结果表明,该系统满足了生产线对多种自动化生产设备数据实时采集的需要,实现了对生产线设备状态的监控,且长期运行稳定可靠。     

基于自适应遗传算法的混合流水车间调度研究

混合流水车间调度问题具有建模复杂性、动态多约束、计算复杂性、多目标性等特点,近些年,各种演进化算法被运用到生产调度中,特别是遗传算法的应用。本文提出了自适应遗传算法求解混合Flow-shop调度问题的方法,应用Matlab对算法进行编码,并利用实际的生产数据进行了仿真。通过仿真实验,仿真调度数据验证了自适应遗传算法用于求解大型流水车间调度的可行性和有效性。     

安全套生产线计算机群控与制造执行系统的研制

针对多条安全套生产线自动控制的要求,采用分布式结构设计了安全套生产线计算机群控系统,并初步研究了MES的设计问题.介绍了安全套生产的工艺要求、系统的控制方案和硬件、软件的设计.计算机群控系统由一个主节点和多个从节点组成,主节点监督和管理所有从节点, 从节点测量和控制生产过程参数.制造执行系统实现了对生产过程的优化和调度.实际应用表明,整个系统性能稳定可靠,满足了生产要求,获得了良好的经济效益.     

一汽一大众AudiA6轿车总装配线电气控制系统设计

Devicenet网络控制技术应用在汽车总装配线上,具有数据传输可靠、响应速度快、抗干扰能力强等优点.着重阐述了一汽-大众总装车间轿车装配线控制系统的硬件和软件的设计,并分析了一个典型程序段的运行情况.