郑烟生产执行系统的设计与关键技术研究

论文摘要

随着企业信息化应用水平逐渐提高,国内各烟草企业通过不断提高生产自动化程度和引进先进的管理系统,使本企业的生产管理水平有了很大提高,如何解决过程自动化与管理信息化之间信息流断层问题,成为烟草企业信息化建设的迫切问题。生产执行系统(MES)填补了两者之间的空隙,通过强调制造过程的整体优化,企业能够实施完整的闭环生产,实现集控制、优化、调度、管理和经营于一体的综合自动化新模式。本文以郑州卷烟厂生产执行系统项目为背景,探讨了烟草行业生产执行系统在信息化建设中的地位、系统需求、总体体系结构和业务模块划分,并对其关键技术进行了研究。针对MES系统的主要功能生产指挥调度,对其从功能结构、工单数据结构等方面进行了详细设计,并实现了制丝和卷包生产调度功能。在深入分析卷烟生产工艺流程和业务流程的基础上,分析了排产调度建模和优化的方法,选择Petri网建立了制丝排产调度模型,并采用遗传算法对建立的制丝模型进行优化。针对如何与企业信息系统进行有效地集成,本文研究了MES与ERP系统的集成方法,进行了基于XML技术的MES与ERP系统数据交换的设计,并对MES与ERP系统主要模块接口进行了设计与实现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景及意义
• 1.2 制造执行系统（MES）的概述
• 1.2.1 MES 的定义
• 1.2.2 MES 的定位
• 1.2.3 MES 的边界
• 1.2.4 MES 的功能
• 1.2.5 MES 发展状况及存在问题
• 1.3 论文的研究内容和组织
• 第二章 MES系统总体方案设计
• 2.1 MES 系统需求分析
• 2.1.1 郑烟MES 项目的目标及主要解决的问题
• 2.1.2 MES 系统在郑烟信息化中的定位
• 2.1.3 业务需求分析
• 2.2 MES 系统体系结构设计
• 2.2.1 设计的理念
• 2.2.2 郑烟MES 的实现架构
• 2.2.2.1 工厂实时/历史信息集成平台
• 2.2.2.2 生产建模平台
• 2.2.2.3 应用系统开发平台
• 2.2.2.4 系统集成和数据交互平台
• 2.3 MES 功能结构设计
• 2.3.1 MES 功能结构
• 2.3.2 MES 系统主要业务流程图
• 2.4 小结
• 第三章 优化排产与调度方法的分析
• 3.1 优化排产与调度模型的建立方法分析
• 3.1.1 建模方法
• 3.1.2 Petri 网的概述
• 3.2 排产调度优化方法的研究
• 3.2.1 最优化算法
• 3.2.2 启发式算法
• 3.2.3 遗传算法的改进
• 3.3 小结
• 第四章 优化排产与调度子系统的详细设计及模型建立
• 4.1 优化排产与指挥调度子系统的功能设计
• 4.1.1 计划排产和调度相关数据流转
• 4.1.2 卷烟加工的工艺流程
• 4.1.3 排产调度的功能设计
• 4.1.4 排产基础数据配置管理
• 4.1.5 制丝排产调度
• 4.1.6 卷接包排产调度
• 4.2 排产模型的建立
• 4.2.1 建模方法的选择
• 4.2.2 制丝生产调度的建模
• 4.2.3 制丝生产模型的优化
• 4.2.4 生产调度的例证
• 4.3 小结
• 第五章 MES与ERP系统集成的设计与实现
• 5.1 MES 与ERP 系统的集成分析
• 5.1.1 集成的分析
• 5.1.2 异构数据库的集成方法
• 5.2 郑烟MES 与ERP 系统数据交换的设计
• 5.2.1 数据交换模块
• 5.2.2 数据库中的数据与XML 文档之间的转换
• 5.3 MES 与ERP 系统模块接口的实现
• 5.3.1 生产管理模块接口
• 5.3.2 质量管理模块接口
• 5.4 小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文完成的工作
• 6.2 展望与下一步工作
• 参考文献
• 作者简历 攻读工程硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢