一种面向离散制造车间的作业计划与控制系统研究

论文摘要

随着市场竞争的加剧和信息技术的普及与应用,企业信息化成为制造业发展的必然趋势。生产车间作为制造型企业的核心部门,其制造能力决定了企业的实际生产能力,因此提高车间的生产管理和信息化水平是提高企业核心竞争力的有效途径之一。现有的企业ERP信息系统与车间现场的控制系统缺乏联系,生产计划的制定只能依赖于市场,缺乏实际的作业执行状态反馈,无法及时、正确的进行决策;此外,面向多品种、小批量的离散制造车间是当今制造业的主要形式,其生产过程较为复杂,增加了生产作业计划与控制的难度;因此,车间需要一个自己的生产作业计划与控制系统来指导生产。本课题针对离散制造型车间,进行车间生产管理关键技术研究与系统设计。目的是寻求一种适合离散制造车间的先进的生产计划与控制方法,开发一个符合企业生产实际、能够实现车间信息集成共享、与现有信息系统可以全面集成的生产作业计划与控制系统。首先介绍了国内外生产作业计划与控制方法的研究概况,并对MRPⅡ和TOC两种典型管理方法各自的特点进行了分析,在此基础上提出了一种基于能力平衡的面向离散制造车间作业计划与控制系统的总体框架。然后对框架中的关键技术进行了研究;建立了工作中心额定能力和实际负荷的表达式,进而得到工作中心的负荷率;在此基础上给出了一种基于工作中心负荷率的瓶颈识别方法。论文还对缓冲器设置、车间作业计划编制、车间现场数据采集等关键技术进行了探讨。结合某制动阀企业的实际需求,设计并开发了一种基于B/S和C/S混合模式的车间作业计划与控制原型系统。该系统划分为生产基础数据管理、作业计划与调度管理、生产监控、系统管理等功能模块,对各功能模块进行了详细介绍。将原型系统在重庆卡福公司数控车间进行试点应用,取得了较好的应用效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.1.1 生产管理在制造业中的地位与作用
• 1.1.2 国内外生产作业计划与控制方法研究概况
• 1.1.3 课题来源
• 1.2 论文研究目的与意义
• 1.3 论文研究内容
• 2 一种面向离散制造车间作业计划与控制的框架结构
• 2.1 MRPⅡ计划与控制方法
• 2.2 TOC 理论分析
• 2.2.1 TOC 原理及优缺点
• 2.2.2 约束理论的DBR 系统
• 2.2.3 DBR 的生产计划与控制的主要内容及步骤
• 2.3 车间漏斗模型
• 2.4 基于能力平衡的作业计划与控制系统框架
• 2.4.1 框架的提出
• 2.4.2 基于能力平衡的作业计划与控制系统框架结构
• 2.4.3 系统框架说明
• 3 离散制造车间作业计划与控制关键技术研究
• 3.1 能力平衡方法
• 3.1.1 能力计算
• 3.1.2 能力平衡
• 3.2 基于工作中心负荷率的瓶颈识别方法
• 3.3 缓冲器设置方法
• 3.4 车间作业计划的编制
• 3.4.1 作业排序优先规则的确定
• 3.4.2 关键件作业计划的编制
• 3.5 车间现场基础数据采集的实现
• 3.5.1 生产管理中的数据及意义
• 3.5.2 数据采集的方法
• 3.5.3 离散车间作业计划与控制系统对车间现场数据采集的实现
• 4 原型系统开发及应用
• 4.1 引言
• 4.2 试点企业简介
• 4.3 系统需求分析
• 4.3.1 卡福公司数控车间作业计划与调度现状
• 4.3.2 卡福公司数控车间生产管理存在的问题
• 4.3.3 系统需求分析
• 4.4 原型系统开发
• 4.4.1 系统功能模型
• 4.4.2 系统的体系结构设计
• 4.4.3 数据库选型
• 4.4.4 系统运行环境介绍
• 4.5 应用系统介绍
• 4.6 应用效果分析
• 5 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录