基于MES的钢(铁)厂产销系统的设计与实现

摘要

制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）是制造企业计算机信息系统集成的纽带，作为大型钢铁企业，制造执行系统是提高生产效率使其实现车间生产敏捷化的一个重要的技术手段。而炼钢厂车间生产计划调度是提高车间生产效率的关键核心，车间计划调度也是炼钢车间MES系统的核心模块之一。因此，面向MES的车间生产计划调度的研究是国内外的研究热点问题。 本文针对某钢铁厂1780产线的产销一体化系统，对其做了总体需求分析与功能设计，文中也列出产销系统中应用的一些关键技术。对与其他系统的接口按通信方式分别提出了三种方案，针对系统存在分布副本数据的情况下应用原子事务处理和分布式提交协议来解决副本数据参与更新问题，随后特别针对炼钢车间的生产计划调度模块做了详细的研究与实现，利用甘特图的直观明了和在甘特图上的生产排程操作的简便，使炼钢车间生产计划调度工作获得改进与优化，使调度员效率提高。为了减少调度员的生产排程操作，利用最晚冶炼时间法生成冶炼序列，实现了工序详细计划的自动生成算法。 为了应对实际生产过程信息的复杂性，提高车间生产调度系统的抗扰动能力，根据动态调度过程模型与实现机制，提出动态调度策略，并根据相应策略实现动态协调的调度算法，自动应对炼钢厂各种突发状况，无需调度员或者管理员去更改详细生产计划。 在此基础上，本文设计并实现了生产调度甘特图模块，并对相关功能模块也作了介绍。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1 MES产生与发展

1.2钢铁行业MES研究现状

1.3论文研究意义

1.4相关技术概述

1.5课题来源及研究内容

1.6本章小结

第二章系统需求分析与总体设计

2.1系统的总体需求分析

2.2系统的详细需求和功能分析

2.2.1销售与发运管理目标

2.2.2生产计划与作业排程管理

2.2.3冶金规范与质量管理

2.2.4生产管控与动态调度

2.2.5库存管理

2.2.6财务抛账与成本核算管理

2.2.7轧辊与工器具管理

2.2.8统计与分析

2.3系统功能接口关系

2.4系统的开发平台

2.5网络及硬件系统设计与配置

2.6系统安全技术保障与管理策略

2.7系统的总体实现结构

2.8本章小结

第三章系统部分关键技术研究

3.1外部接口技术研究与实现

3.1.1通过共享数据库与ERP交互信息

3.1.2 API接口调用交互信息

3.1.3 TCP/IP通讯机制

3.2分布式数据管理技术研究与实现

3.2.1原子事务处理

3.2.1分布式提交协议的应用

3.3车间生产调度甘特图的研究与设计

3.3.1甘特图界面设计与生成

3.3.2甘特图数据库设计

3.3.3甘特图数据展现与手工干预

3.3.4甘特图中工序详细计划自动生成算法应用

3.4本章小结

第四章车间生产动态调度算法应用

4.1动态调度过程模型与实现机制

4.2动态调度策略

4.2.1进度提前或滞后策略

4.2.2设备故障策略

4.2.3紧急任务策略

4.4甘特图动态协调算法应用

4.5动态调度算法应用举例

4.5本章小结

第五章系统的实现及应用

5.1车间生产调度甘特图的实现

5.2相关功能界面的实现

5.3车间生产调度甘特图的应用情况

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1阶段性成果及意义

6.2论文的不足与下一步的研究工作

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果