基于MES的轴承制造企业生产排程优化及算法研究

摘要

随着网络通讯技术的进步和全球市场竞争的日异白热化，轴承制造行业也面临着生产经营模式向多品种小批量的订单拉动式精益生产模式的转变。虽然在此转变过程中，企业的生产管理水平在大型企业软件 MRPⅡ及 ERP平台的支持下已经有了很大进步，但其生产计划在底层执行生产排程过程中，由于产品工艺的复杂性及机器环境的多变性，在加工资源有限的情况下很难做出一个合理的实时排程结果。目前很多企业由于生产排程不合理而不能精准预估交货期和快速响应客户需求，导致无形中降低了企业的服务水平，损失了很多订单。生产排程作为提升服务品质、加强企业竞争力的一项重要工作，对其优化的研究具有重要的意义。
　　本文以轴承行业 F公司的 MES（制造执行系统）生产排程问题为研究对象，首先在企业生产排程现状调研的基础上，通过现状分析发现了一些影响生产排程的因素，如凭经验和历史数据估算产能接订单，不能从全局角度出发优化分配设备加工资源，作业计划存在设备冲突等。其次，通过分析不合理因素，运用工业工程的技术方法对生产排程中的不合理因素进行改善。再次，针对生产排程问题建立优化模型，运用优化算法理论和编程技术，设计了一种求解生产排程问题的高效的双层遗传算法。最后，通过对企业生产排程的需求分析，运用数据库技术和软件工程技术，设计了基于企业实际的生产计划排程系统，在优化结果上，相对于先前的生产计划管理流程和生产排程性能都有了显著的优化效果。
　　本文探讨了轴承制造企业的生产排程优化方法，在一定程度上丰富了生产排程优化的技术研究，有助于企业的科学管理和控制水平。同时，本文的研究对于轴承制造行业生产排程的改善和优化，具有借鉴价值。

目录

第1章 绪 论

1.1研究的目的、背景及意义

1.2国内外研究现状及存在的问题

1.3论文研究的主要内容

1.4论文的组织结构

第2章 生产排程问题与遗传算法

2.1生产排程问题

2.2 MES的生产排程问题

2.3遗传算法

2.4生产排程问题研究思路

2.5本章小结

第3章 F公司生产排程现状分析与优化建模

3.1 F公司生产排程现状分析

3.2生产组织方式的改善

3.3生产排程问题优化分析

3.4生产排程优化模型的建立

3.5 本章小结

第4章 基于遗传算法的生产排程优化算法设计

4.1编码与初始化

4.2遗传操作算子设计

4.3适应度函数评估

4.4仿真分析

4.5本章小结

第5章 生产计划排程系统功能实现

5.1系统设计

5.2数据库设计

5.3程序实现

5.4系统实现

5.5系统测试与运行结果分析

5.6本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

缩略语词汇表

附录A 系统测试报告

附录B 系统源代码

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果