基于APS的企业生产线调度系统设计与实现

论文摘要

当今国内加工制造业面临巨大的冲击和挑战,需要采用先进的生产理念和管理模式来提升企业的竞争力。高级计划于排程APS (Advanced Planning and Scheduling)技术是一种新型的基于多约束条件下的优化技术,可以为企业做出短期或长期的计划与排程指导生产,从而改善企业的整体的生产管理水平。APS已经成为大多现代加工制造型企业生产管理的发展方向之一。本文基于APS理论研发了面向国内某制笔企业应用需求项目的企业生产任务调度系统。首先,本文对案例企业APS排程调度系统进行了需求分析,分析了案例企业产品生产流程模型PPM (Production Process Model)和APS的排程业务流程；然后,本文研究分析了基于案例企业的APS系统计划排程难点,应用遗传算法解决了对基于多约束条件下的案例企业产品生产特点的计划排程时间预设问题,设计了适用案例企业的间隔时间差排序算法对计划排程过程进行优化,并给予验证；最后,本文设计并实现了基于案例企业生产排程特点的APS排程调度系统,设计并分析了系统的总体架构、核心数据处理流程和功能模块,实现了系统的数据库、功能模块和实时控制功能。本文设计和实现的基于APS的企业生产线调度系统已经交付某制笔企业使用,系统的可用性、精确性和稳定性都得到了实际验证。本文所研究案例企业的产品生产特点和生产计划排程方式与以往APS不同,因此,本文设计并实现了基于APS的企业生产线调度系统,给类似案例企业生产方式的企业有更好的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 组织结构
• 第2章 高级计划与排程（APS）技术概述
• 2.1 APS生产排程理论介绍
• 2.1.1 APS基本概念
• 2.1.2 APS发展现状及特点
• 2.1.3 APS系统发展方向
• 2.2 APS系统与ERP系统之间的关系
• 2.2.1 ERP系统中存在的不足
• 2.2.2 APS系统与ERP系统的集成关系
• 2.3 现代加工制造型企业应用APS系统分析
• 2.4 APS系统相关理论研究
• 2.4.1 遗传算法
• 2.4.2 TOC理论
• 2.5 本章小结
• 第3章 企业生产线调度系统需求分析
• 3.1 案例企业车间生产管理现状
• 3.1.1 当前生产管理现状
• 3.1.2 当前生产线排产模式
• 3.2 案例企业系统分析
• 3.2.1 案例企业系统整体流程分析
• 3.2.2 APS排程业务流程
• 3.2.3 APS系统用例分析
• 3.3 案例企业计划排程流程分析
• 3.3.1 生产流程分析
• 3.3.2 产品工艺流程分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 APS排程分析
• 4.1 APS排程分析
• 4.1.1 问题分析
• 4.1.2 解决方法
• 4.2 时间预设模型
• 4.2.1 参数与变量说明
• 4.2.2 推导目标
• 4.3 遗传算法求解
• 4.3.1 求解步骤
• 4.3.2 模型求解
• 4.3.3 测试结果分析
• 4.4 排程优化算法
• 4.4.1 排程方法分析
• 4.4.2 排程优化——间隔时间差排序算法
• 4.4.3 对比分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 TJ-APS系统设计与实现
• 5.1 TJ-APS系统架构设计
• 5.1.1 TJ-APS系统架构
• 5.1.2 TJ-APS系统数据处理流程
• 5.1.3 TJ-APS系统排程
• 5.2 系统功能模块
• 5.2.1 系统功能模块设计
• 5.2.2 实时控制功能设计
• 5.3 系统功能模块实现
• 5.3.1 基础平台类实现
• 5.3.2 基础资料管理模块
• 5.3.3 需求计划模块
• 5.3.4 生产排程模块
• 5.3.5 项目管理模块
• 5.3.6 功能配置模块
• 5.4 本章小结
• 第6章 应用结果
• 6.1 TJ-APS系统应用结果
• 6.1.1 TJ-APS系统开发环境
• 6.1.2 TJ-APS系统应用测试
• 6.2 本章小结
• 第7章 结论
• 7.1 论文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢