面向离散车间的生产计划管理系统设计文献综述

 2022-11-29 04:11

摘要:

随着信息化技术的突飞猛进,人们对产品的需求变化为多品种、小批量、定制化,相应的制造业生产模式变化为快速的批量化生产和网络下的定制生产。车间制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)正是在此背景下发展起来的一款工业应用软件。本文首先对MES的概念进行了介绍,MES是一个在线集成的用于积累生产方法和工具的计算机化系统;然后对MES在国内外的研究现状进行了概述:国内的MES起步较晚,但国内外MES的发展均与信息技术密不可分;最后对MES在不同研究领域的应用进行了分析总结,指出MES可以很方便的扩展到不同应用领域,关键是如何处理各领域的重要问题。

关键词:敏捷制造;离散车间;MES;生产调度

引言

作为制造业强国的美国在20世纪九十年代提出了敏捷制造的概念,敏捷制造旨在组织生产技术、管理技术和人力资源,以使制造企业能够快速响应客户需求和市场变化,同时控制成本和质量。车间作为制造企业的物化中心,其生产管理及信息系统的敏捷性在很大程度上决定着整个企业的敏捷性[1]。MES是面向车间级生产管控的支撑平台,是企业CIMS集成框架的关键组成环节,是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段[2]。在诸如供应链管理(SCM)、企业资源计划(ERP)、办公自动化(OA)等面向管理的信息化系统中,最大的问题就是这些系统难以向底层生产设备下达执行命令和接受来自底层设备的反馈信息。而MES的出现,填补了两者之间的断层,同时可以根据订单情况和资源分配状况利用一定的生产调度算法[3-5]生成生产计划,并将生产任务分解后下发执行,使实现可控、协调、有序和高效的制造执行效果成为可能,大大提高了整个制造过程的流畅性和敏捷性,很好地适应了离散制造业多品种小批量的工艺特点和按订单组织生产的生产方式和对调度任务精确到工位的排产需求。

1 MES的概念

MES,即为车间制造执行系统。在1992年,由处于MES系统开发和应用前沿的公司组成MESA(ManufacturingExecutionSystem Association,制造执行系统国际联合会),它的活动宗旨是宣传MES的思想和相关产品,其目的是在企业界推广MES,并针对问题进行研究、分析和制订相关开发计划。MESA对于MES给出了详细的定义:MES是通过信息实时传递对从生产订单下达至生产产品完成的整个生产过程进行优化管理。

MES是一个在线集成的计算机化系统,即用于完成生产的方法和工具的积累。MES软件跟踪原材料到成品的转换并记录下来。它可以在合适的时间提供正确的信息,并向制造决策者展示“如何优化工厂现有条件以提高产量”。这是一个实时应用程序,可以控制生产过程中的多个元素(例如输入,人员,机器和支持服务)。它跨多个功能区域运行,例如:可用于整个产品生命周期中的产品定义管理,资源调度,订单执行和调度,生产分析和停机时间管理,还用于整体设备效率,产品质量或材的跟踪。典型的MES系统有11个功能:

(1)生产资源分配与监控

(2)作业计划和排产;

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