基于MES平台的中小玩具企业动态管理系统设计与实现

论文摘要

玩具产业是汕头的一个重要支柱产业,但由于生产种类多、变动大、车间自动化程度低、外界条件不确定等诸多因素,离散制造企业的车间生产效率往往不高,目前车间管理大多是凭借经验进行人工管理,生产管理难度大。MES(Manufacturing Execution System)作为一个制造管理系统,起着沟通生产层和企业管理层的“中件”作用。本文运用构件及分布式对象计算技术,将多智能体(Agent)技术引入到MES系统的分析与设计中。利用多Agent系统的分布式特点,将MES在动态变化和充满不确定性的制造环境下的复杂问题分解成多个简单的子问题分布求解。根据中小规模玩具企业对MES系统的需求,设计的MES系统包含七个功能模块,即工单管理、生产调度、资源管理、质量管理、库存管理、设备维护、数据采集等功能模块,对系统建模阶段设计功能用例进行分类,将实现同类功能的用例封装为一个Agent,进而设计了MES系统中的七个能独立处理信息的Agent。通过制定Agent的信念、职责、意图、行为规则、能力等直接概念完成各软件Agent的详细设计,并实现与相关Agent的通信,从而构建起完整的基于多Agent的MES系统。本文重点实现系统中三个关键的Agent——用户接口Agent、资源Agent、调度Agent,通过它们的协同处理完成MES系统的核心功能。系统在每个Agent中均设计了若干可编程自动化控制器(PAC),使得所创建的Agent可以完成指定的任务,实现在中小玩具制造企业生产车间的应用背景下的功能要求。经过测试,系统要求达到的基本功能均通过测试,系统运行稳定,功能达到了设计的要求,已具备了正常运作的能力,适用在中小玩具企业的推广。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状和应用情况
• 1.3 MES 与ERP 的关系
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 设计概况
• 2.1 设计概述
• 2.2 设计思路及应用技术
• 2.2.1 设计思路
• 2.2.2 应用技术
• 第三章 目标和需求分析
• 3.1 实现的目标
• 3.2 需求概述
• 3.3 分析模型
• 3.3.1 生成零件明细表
• 3.3.2 生成备料清单
• 3.3.3 编制产品工艺
• 3.3.4 制定作业计划
• 3.3.5 集合工单
• 3.3.6 派发工单
• 3.3.7 完工上报
• 3.3.8 检查产品质量
• 3.3.9 出入库
• 第四章 MES 总体设计
• 4.1 结构设计
• 4.1.1 功能模块介绍
• 4.1.2 Agent 功能介绍
• 4.1.3 系统功能模块与Agent 的对应关系
• 4.1.4 基于多Agent 的MES 系统结构
• 4.2 功能要求与程序的关系
• 4.3 接口设计
• 4.3.1 用户接口
• 4.3.2 外部接口
• 4.3.3 内部接口
• 4.4 运行设计
• 4.4.1 运行模块组合
• 4.4.2 运行控制
• 4.4.3 运行时间
• 4.5 系统数据结构设计
• 4.5.1 逻辑设计
• 4.5.2 物理设计
• 4.6 数据结构与程序的关系
• 第五章 主要模块的详细设计
• 5.1 用户接口 Agent
• 5.1.1 功能概述
• 5.1.2 用户登录模块
• 5.2 资源 Agent
• 5.2.1 功能概述
• 5.2.2 设备资源管理模块
• 5.2.3 外协管理模块
• 5.2.4 库存管理模块
• 5.3 调度 Agent
• 5.3.1 功能概述
• 5.3.2 生产能力分析模块
• 5.3.3 车间作业计划排产模块
• 第六章 实现与测试
• 6.1 系统的实现
• 6.1.1 运行环境
• 6.1.2 工作流程
• 6.2 系统测试
• 第七章 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献