面向单件小批的生产过程控制系统研究与开发

面向单件小批的生产过程控制系统研究与开发

叶良朋[1]2003年在《面向单件小批的生产过程控制系统研究与开发》文中研究指明本文在深入分析企业生产过程管理研究现状的基础上,提出了企业生产过程分层控制框架,进而对企业级生产过程控制和车间级生产过程控制两个问题进行了重点研究。并结合国家创新基金项目“面向制造企业的供需链管理系统集成平台”(简称中天ERP),开发出了一个生产过程控制系统,给出了系统运行实例。第一章 绪论部分首先简要回顾制造企业管理信息系统的发展历程,对当前在生产控制领域研究和应用较多的先进生产控制技术进行综述;并在分析生产过程控制软件应用现状的基础上,指出了国内外生产过程控制软件存在严重不足的问题,从而引出本文主要研究内容。第二章 通过对单件小批生产类型过程控制特点的分析,提出分企业级生产过程控制和车间级生产过程控制两层控制策略,并分析了企业级和车间级生产过程控制系统的功能需求。第叁章 在生产过程控制需求分析的基础上,建立了企业生产过程控制系统的总体框架。给出了企业级生产过程控制系统和车间级生产过程控制系统过程模型,在分析它们数据需求基础上,设计了主要数据库,最后设计了生产过程控制系统中主要模块的功能,并对其中部分功能单元做了简要陈述。第四章 对企业级生产过程控制的关键问题进行了研究,重点研究了长提前期关键零件生产过程控制、非关键零件的生产过程控制、产品进度管理等企业级生产过程控制中的重要问题。第五章 对车间级生产过程控制的关键问题进行了研究,重要研究了车间作业排产方法、车间作业计划编制、车间调度等主要问题。第六章 结合中天ERP系统,给出企业级生产过程控制和车间级生产过程控制的运行实例。第七章 对全文的工作进行了总结,并对进一步的工作做了展望。

谭竣菲[2]2007年在《面向MES的离散制造业车间生产管理研究》文中指出车间是制造企业管理与生产制造的结合部位,信息流与物流的交汇点。本课题基于车间的现代生产管理思想——制造执行系统(Manufacturing Execution Systems, MES),针对加工装配式离散制造车间,进行车间生产管理关键技术研究与系统设计。目的是实现车间信息集成共享,优化整个制造过程。首先对基础理论制造执行系统的产生、作用、功能和发展历程进行了简单介绍,并对现阶段MES仍需解决的关键问题及其发展趋势进行了研究分析。接着在对长起厂生产调研的基础上,对机械加工装配式企业生产特点和车间生产管理现状进行了简要概括,分析总结了其现阶段存在的问题。在充分考虑了机械加工装配式企业车间生产管理特点及现状的基础上,结合对各种先进计划调度、在制品管理、数据采集及系统集成方法手段的比较分析,详细研究探讨了适合此类企业的车间生产管理系统的关键技术实现方法。提出了结合制造资源计划(Manufacturing Resource Planning, MRP)、约束理论(Theroy of Constraint, TOC)、网络计划等先进计划方法,适应于单件小批结构相似产品的计划编制方法;提出了基于规则的动态切换调度方法并进行了优化;提出了基于工序周转的数据采集方法,基于路线卡的在制品及其质量管理方法;最后提出了基于可扩展标记语言(Extensible Markup Language, XML)及过程控制的对象链接嵌入方法( OLE for Process Control, OPC)的系统集成技术。在进行机械加工装配车间生产管理需求分析的基础上,将车间生产管理系统划为11个功能模块,并对子系统进行了详细功能设计。接着对系统的实现技术、运行环境进行了研究分析。论文最后总结了全文的工作,并对以后的研究方向进行了展望。

黄韬[3]2011年在《面向单件小批MES的车间作业调度问题研究》文中研究说明制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)是面向车间生产的管理信息系统,也是实现快捷制造、节约企业成本的基础。随着经济形势的转变,单件小批生产已成为现有中小型企业的主要生产方式,如何将MES系统应用到单件小批生产中,已是最具吸引力的研究热点之一。车间作业调度问题是MES的核心模块,其实质是一种资源约束、时间约束和工序约束等组合优化问题,研究及应用车间作业调度问题对于我国制造业提高管理水平,生产效率,以及实施先进制造战略等均有重要的意义。但是由于实际车间作业调度的动态不确定性和复杂性,给实际的研究及应用带来了很大挑战。首先,在研究分析传统MES体系结构的基础上,根据单件小批车间作业调度实际生产所面临的压力及困难,构建了单件小批制造执行系统的功能模型,对单件小批MES体系结构的功能模块进行了详细阐述。同时,从单件小批企业实际需求出发,研究了单件小批MES与企业资源计划、车间现场控制的信息集成。然后,在分析传统的车间作业调度问题的基础上,结合单件小批调度的约束条件,针对GA算法会发生进化缓慢或者早熟现象,将SA算法引入到交叉和变异操作,提出了遗传模拟退火调度算法——GASA混合调度算法,并给出算法数学模型、算法模型、算法流程。GA的并行抽样性可以将算法时间优化性能提高,而SA的控制准则可以控制结合后算法的收敛性,避免出现早熟现象。利用经典调度问题FT06,验证了GASA算法的正确性,并与传统GA算法进行比较,验证了GASA算法的高效性。最后,论文采用Java编程语言、JBuilder开发环境、B/S模式开发MES中的车间作业调度原型系统。在充分调研的基础上,构建了车间作业调度系统的数据库,并结合作业计划与调度的实际问题,对单件小批MES作业计划与调度优化方法进行了实例研究。

张俊[4]2002年在《面向多种生产类型的生产管理系统的研究与开发》文中认为本文针对当前国内制造业生产管理系统存在的适应性不强的问题,分析了各类企业对生产管理系统的业务及功能需求,在此基础上,重点研究了适应多种生产类型的主生产计划技术、生产作业计划管理技术及其相关的支持技术,并结合“中天ERP”项目给出了应用实例。 第一章绪论部分首先简要回顾了制造企业管理信息系统的发展历程,对当前在生产管理领域研究和应用较多的先进生产计划与控制技术进行了综述;在分析了多种生产类型企业对生产管理系统需求的基础上,指出了当前生产管理软件存在适应性不强的问题,从而引出本文研究的主要内容。 第二章通过对不同类型企业(包括大量生产、多品种中小批量生产、单件小批生产)的主生产计划编制方式和功能的需求分析,提出了能够适应多种生产类型企业需求的主生产计划管理子系统的总体功能框架,重点研究了分别适应不同生产类型企业需求的固定周期计划、滚动计划、零部件预投计划、投产计划等四种主生产计划编制方式,并实现了数据库的设计。 第叁章从分析各种生产类型企业对生产作业计划管理的需求入手,在兼顾中国国情的前提下提出了面向多种生产类型的生产作业计划管理子系统的总体功能框架,并重点对基于MRP的作业计划、面向关键零件管理的作业计划和基于作业调度的作业管理这叁种技术及其系统实现进行了研究。 第四章首先分析了国内MRPⅡ/ERP软件在基础数据管理上存在的难以适应多种生产类型企业需求的现状,然后对在传统BOM管理的基础上引入加减法生成BOM和按产品配置生成BOM进行了研究与探讨,并提出了一种动态提前期的计算方法。 第五章针对国内生产管理软件在细能力需求计划上存在的缺陷,提出了工序进度估算、细能力平衡的实现过程:并对如何在能力需求计划的基础上进行瓶颈辨识进行了探讨。 第六章对论文进行了总结,并对今后一个时期生产管理软件的发展方向进行了展望。

冯丙卿[5]2016年在《基于改进LS-SVM的单件小批产品制造成本预测研究》文中进行了进一步梳理随着客户个性化需求的日益增长和信息技术的不断发展,以产品族为单位和产品平台为基础的产品开发和管理策略在企业产品全生命周期中扮演着越来越重要的角色。单件小批生产就是采用该策略满足客户多样化和个性化需求的典型生产方式。对于单件小批生产型企业来说,产品设计和开发是产品全生命周期的关键组成,同时产品成本管理也是其经营管理活动中不可缺少的部分。然而,单件小批产品存在着结构复杂、产品设计和开发难度大以及生产准备周期长等诸多问题。如何在产品开发设计阶段有效地对单件小批产品进行制造成本预测关系到产品的市场竞争力、生产阶段的成本控制以及在订单管理过程中对客户的快速反馈。因此,在产品设计阶段对新产品制造成本进行预测已成为企业成本管理活动甚至企业经营决策的重要部分。本文以单件小批产品为研究对象,构建基于改进LS-SVM的单件小批产品制造成本预测模型,为单件小批型企业经营决策和成本控制管理提供有效依据和信息。论文的主要研究内容分为以下几个方面:首先,对基于改进LS-SVM的单件小批产品制造成本预测进行总体研究。在明确产品制造成本含义和设计阶段制造成本预测重要性的基础上,分析现有方法的局限性,结合单件小批产品的特点,提出研究范围并对论文需要解决的关键问题进行说明;提出产品模块化及结构分解、产品制造成本的影响因素分析和改进的LS-SVM预测模型叁部分总体方案内容,并对研究思路和技术路线进行说明。其次,提出基于改进LS-SVM的单件小批产品制造成本预测模型。在产品族、产品平台和模块化理论的基础上对产品进行模块化及结构分解;获取和筛选产品制造成本的各个影响因素;提出以样本相似加权方法为基础的改进LS-SVM预测模型,分析单件小批产品制造成本预测特点并说明LS-SVM改进的必要性,阐述改进LS-SVM原理并对预测模型进行说明。再次,对基于改进LS-SVM的单件小批产品制造成本预测模型求解及评价进行说明。提出改进LS-SVM预测模型的基本流程,并对各个步骤进行说明;分析预测模型评价的必要性,说明预测模型的评价指标及计算方法。最后,论文结合某公司油箱箱体件的相关数据,进行了制造成本预测。对产品进行模块化和结构分解,收集数据确定样本,获取和筛选产品制造成本的影响因素,通过预测模型计算得出制造成本预测值,并进行应用效果分析,验证本文模型的科学性和有效性。

勾敏[6]2007年在《单件定制生产管理系统设计》文中研究指明随着市场需求的个性化,单件定制生产将成为当今工业企业主要的生产方式之一。这种生产方式能够高度满足客户的定制需求,但同时由于难以形成批量也给生产管理带来了诸多困难,如反应能力差、交货期长、质量不稳定等。过去人们对单件生产的管理是基于已经设计好的产品,只是订单的数量和时间不确定,对客户定制的满足程度不够。因此,旨在提供客户全套服务,包括设计在内的全过程单件定制生产正在成为国内外广泛关注的问题之一。本文通过对单件定制生产内涵的分析,着重研究了在单一企业和联盟合作企业两种不同形式下,如何构建有效的生产管理系统,以便实现向客户提供包括设计在内的高质、高效、满意的定制服务。全文包含以下内容:在分析单件定制生产的内涵及其相关理论方法的基础上,首先针对单一企业的单件定制生产管理重点和难点,提出其指导思想和基本构架,并从管理体系、组织体系、技术体系叁个方面进行系统设计,在此基础上又构建了信息化平台,有效地解决客户信息的获取和企业各部门的沟通问题。接下来以联盟合作企业为研究对象,通过对其单件定制生产管理重点和难点的分析,提出联盟合作的指导思想和基本构架,并对联盟合作企业单件定制生产管理系统的平台和模块功能进行设计,实现独立经营企业的协同定制与生产。最后对本文理论部分进行例证分析。通过对单一企业和联盟合作企业单件定制生产管理基本构架和管理系统的设计,实现本文的理论创新。同时,丰富了单件生产的理论体系,为单件定制生产企业提供参考价值。

徐建萍[7]2010年在《基于资源约束的项目制造型装配生产计划管理方法与应用研究》文中研究说明随着全球化市场的形成和产品生命周期的缩短,我国装备制造企业面对的是客户对产品越来越高的个性化要求和更加紧迫的产品交付时间所带来的竞争压力。新形势、新发展目标下的大型装备制造企业需要提升现有产品开发能力,增强自主创新能力,转变现有生产管理模式,向项目制造模式转变,合理利用资源,快速响应客户的个性化需求,提高服务质量,实现企业的新发展。大型机械装备产品体积庞大,结构复杂,具有独特性、高设计性等特征,通常为根据订单设计(Engineering to Order,ETO)的单件小批生产,装配过程与配套零部件生产过程执行上的独立性与管理上的相关性要求有与之相适应的计划管理模式,以及适应复杂装配过程资源需求的能力描述模型和匹配方法。基于MRPII/ERP系统的生产计划与控制模式较好的实现了生产过程中独立需求与相关需求的转换,但是基于产品BOM的层层分解所形成的物料需求计划,在项目制造环境下难以实现项目驱动的物料追溯,不满足面向项目的制造管理要求。因此,大型单件小批生产方式以MRPII/ERP为核心的生产计划与控制方法需要进行完善和补充,以满足大型装备面向项目制造管理的要求。本文针对大型装备制造企业生产计划管理的共性需求,在广泛调研和深入分析的基础上,以项目为主线围绕“生产计划”与“资源匹配”两大主题展开研究,旨在实现面向项目的生产计划管理。结合项目驱动的装备类产品设计制造模式的特点,提出了基于资源约束的项目制造生产计划体系框架,以及面向项目制造的分级生产计划业务模型(H3PM)。结合基于装配单元的项目主计划和项目MRP驱动的多级生产计划管理,有效实现最终产品装配与零部件加工过程在计划上的分离。在面向项目主计划的关键资源叁维匹配模型基础上,采用非线性整数规划方法从资源满足程度出发对项目主计划时间进行优化。结合大型单件小批装配生产过程资源需求的特点,提出项目制造模式下装配制造资源二维能力模型,实现装配制造资源工时能力和数量能力的统一描述,并针对单一装配制造资源和非单一装配制造资源,通过资源与资源组的混合组织管理方式,建立项目制造的资源组织、分配、协调管理的装配制造资源库。针对最终装配计划与装配制造资源的匹配问题,在多项目混合时标网络图基础上,基于时间分段的资源匹配矩阵和资源二维能力模型,分析资源能力匹配程度。利用排队原则和任务的缓冲时间对资源冲突进行消解,提高最终装配计划的可行性。基于快速响应客户的产品开发平台,设计、开发了面向项目制造的生产计划管理软件功能系统,通过在某风电成套设备公司的实施应用,使其生产管理水平和业务过程的效率得到显着改善,验证了论文所提出理论和关键方法的正确性。

吴君民[8]2008年在《大型单件小批制造企业和谐成本管理研究》文中指出本文首先讨论了大型单件小批制造企业重要地位,指出了成本领先是提高企业国际竞争力的利器,分析了大型单件小批制造企业问题及其和谐管理和成本管理国内外的研究现状,得出了本文研究的理论意义及实践价值。其次,文章在研究了大型单件小批制造企业特点及其成本控制特点的基础上,分析了大型单件小批制造企业成本管理的不和谐性,提出了和谐成本管理的概念,给出了和谐成本管理的概念模型,并就“和则”问题、“谐则”问题进行了深入的讨论,构筑了大型单件小批制造企业和谐成本控制体系。文章指出:①和谐成本管理是指按照和谐管理理论的分析思路,在组织长期战略的指导下,围绕“成本满意+持续改进”这一和谐主题,将现有的定量的成本管理方法与以人为本的激励机制相集成,以求通过确定性优化(即谐则)和不确定性消减(即和则)两种手段的互动、耦合实现企业成本的持续改进。②“和则”认为成本管理作为非结构化程度较高的复杂管理问题,不能仅仅依靠纯科学优化的定量方法来解决,必须考虑企业员工能动性、创造性的发挥,通过建立基于利益相关者的企业收益分配模式,完善以人为本的激励机制。③“谐则”认为应将传统成本管理方法相集成来实现“优化设计”,尤其是将目标成本与作业成本相集成,利用目标成本法强烈的市场导向性,使得成本的分析范围从生产制造环节扩大到产品的开发设计阶段,应用作业成本法使设计者将生产集中在组成作业的活动中,删除不必要功能所引起的不必要的作业,并在特定的作业活动中尝试成本的改进。④按“目标成本→设计成本→采购成本→生产成本→实际成本→成本分析→考核激励及反馈控制”构筑大型单件小批制造企业和谐成本控制体系。⑤强调大型单件小批制造企业“生产周期内”的成本控制,提出交货期、质量与作业目标成本的联动控制的方法,有效地解决大型单件小批制造企业产品成本的事前、事中和事后控制问题。最后,文章进行了和谐成本管理在造船企业的应用研究,并对全文进行了总结与展望。

刘胜辉[9]2010年在《单件小批MES作业计划与调度优化方法的研究》文中提出制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES)以作业计划与调度优化为核心,能够实现企业经营管理信息和生产控制信息的集成,解决企业管理系统与生产控制系统之间的信息断层问题。由于单件小批企业的生产环境和信息环境复杂,因此单件小批MES的体系结构应能够解决单件小批生产管理的适应性问题,其作业计划与调度优化方法应该既满足各种复杂的调度目标,又动态处理车间生产中的不确定随机事件。本文以单件小批生产类型为研究对象,提出新的单件小批MES体系结构及其作业计划与调度优化方法,解决单件小批产品整个生产过程的优化问题,达到优化运行、控制与管理企业的经营活动和生产活动的目的。本文主要研究工作包括以下几个方面:针对单件小批产品生产的特点,为解决单件小批产品生产对MES体系结构的适应性需求问题,以及传统的集成造成的功能重迭、数据异构和系统复杂等问题,提出单件小批MES体系结构,建立它的功能模型,确定单件小批MES与企业资源计划、车间现场控制的集成关系,以满足单件小批制造企业实际应用的需求。为适应单件小批MES车间作业计划管理模式,解决MES的工序级作业计划制定、作业监控以及作业计划变更等问题,设计单件小批MES作业计划与调度优化策略,确保找到满足多种约束条件的、手工编制无法找到的、优化的作业计划方案,保证作业调度结果能够符合车间的实际生产活动,达到作业计划与生产实际统一的目标;并给出作业计划与调度问题的形式化描述,以及作业计划与调度优化目标。为解决MES中作业计划与调度优化的智能性问题,以遗传算法作为基础,提出两种单件小批MES作业计划与调度静态优化算法,构成算法库,首先以最长完工时间最短为调度目标,提出作业计划与调度的改进病毒进化遗传算法,然后以平均流程时间最短为调度目标,提出作业计划与调度的单亲遗传算法,两种算法均具有良好的收敛速度和解的较优性,以满足作业计划与调度问题对多目标性的要求。为解决MES作业计划与调度优化的敏捷性问题,提出考虑不确定因素的单件小批作业计划与调度动态算法,根据单件小批企业生产过程中大量存在不确定性等随机事件的情况,实现生产进度监控与作业计划变更,以满足作业计划与调度问题对动态随机性要求。并且,为了使得动态作业计划与调度既能够适应生产过程中的环境变化,又能够增加MES的稳定性,设计动态调度的驱动机制。为了验证单件小批MES及其作业计划与调度优化方法的有效性,基于所提出的单件小批MES体系结构及其作业计划与调度优化方法,设计实现了单件小批MES及作业计划与调度算法,结合作业计划与调度的实际问题,进行应用验证。

勾国辉[10]2013年在《基于可拓变换的大型单件小批制造型企业工时定额问题研究》文中研究表明进入新的世纪,全球经济迅速发展,世界各国国内经济市场环境发生很大变化,尤其是在制造业中表现更加明显。随着客户多样性、个性化需求的不断增加,很多企业都采用定制的生产方式。单件小批量生产就是这类企业在此种情形下采用的生产策略,为企业在满足多样性需求发挥着很重要的作用。然而,对于单件小批生产的企业,特别是大型单件小批生产型企业在生产中仍然面临着很多问题。由于订单的随机性、产品的多样性、工艺的多变性特点,这就给企业在制定工时,利用工时进行成本核算时带来巨大压力。当工时制定的不够合理不够科学时,就给企业在安排生产的采购、生产计划、产品交货期带来很大麻烦,不仅使企业生产效率低下,企业管理水平不高,更重要的是会使企业逐渐丧失市场竞争力。因此,对于大型单件小批生产型企业,在满足市场多样化需求的时侯,提高企业生产管理水平,提高生产效率的过程中,使得产品工时制定的科学性、合理性成为关键。本文以面向单件小批的设计和制造相关理论、工业工程中工时定额理论为研究的基础,分析现行工时定额中存在的不足,结合产品的相似性原理及产品结构树的思想,提出了面向产品结构的工时定额的新方法——产品结构定额法,简称PSN法(ProductStructure Norm法)。首先,该方法依靠单件小批设计制造的基本理论,对产品各个层级结构单元重新定义,并且依靠新定义的结构单元为基础,构建本方法的结构模型;其次,本方法在使用时运用可拓学的基元理论和可拓理论,提出了各个结构单元的可拓描述,通过基元的描述表达出各个结构单元之间的层次关系;第叁,本文利用基元理论与可拓变换,并结合工业工程中时间测试方法,建立一套结构单元时间的求解技术,获得各个结构单元的时间获取方法及最终产品的工时定额时间;最后,为了使本方法能够高效的实施,结合大型单件小批产品的相似性,本文也提出了对历史数据的获取和重用的研究,结合相关方法,制定出结构单元时间历史时间数据的重用和修订过程和方法。最后,论文以A企业为例,针对A企业提出的工时定额问题,对A企业生产流程、工序加工过程、工时的制定方法等进行调查研究与分析。结合本文提出的工时定额方法对A企业展开应用实施。对比结果表明:本文的研究方法得到的时间数据能够更好的作为A企业制定工时定额的依据。从而验证了本文提出的工时定额方法具有可行性、有效性,也为进一步研究和探索大型单件小批制造型企业工时定额问题提供参考。

参考文献:

[1]. 面向单件小批的生产过程控制系统研究与开发[D]. 叶良朋. 浙江大学. 2003

[2]. 面向MES的离散制造业车间生产管理研究[D]. 谭竣菲. 重庆大学. 2007

[3]. 面向单件小批MES的车间作业调度问题研究[D]. 黄韬. 哈尔滨理工大学. 2011

[4]. 面向多种生产类型的生产管理系统的研究与开发[D]. 张俊. 浙江大学. 2002

[5]. 基于改进LS-SVM的单件小批产品制造成本预测研究[D]. 冯丙卿. 重庆大学. 2016

[6]. 单件定制生产管理系统设计[D]. 勾敏. 沈阳工业大学. 2007

[7]. 基于资源约束的项目制造型装配生产计划管理方法与应用研究[D]. 徐建萍. 重庆大学. 2010

[8]. 大型单件小批制造企业和谐成本管理研究[D]. 吴君民. 南京航空航天大学. 2008

[9]. 单件小批MES作业计划与调度优化方法的研究[D]. 刘胜辉. 哈尔滨理工大学. 2010

[10]. 基于可拓变换的大型单件小批制造型企业工时定额问题研究[D]. 勾国辉. 江苏科技大学. 2013

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

面向单件小批的生产过程控制系统研究与开发
下载Doc文档

猜你喜欢