制造企业在制品管理系统开发及车间调度研究

摘要

面对日益激烈的全球化市场竞争和信息技术的蓬勃发展，制造企业通过信息化管理推动企业管理变革、提高核心竞争力，将是决定我国制造企业能否生存和发展的关键。车间是制造企业管理与生产制造的结合部位，是信息流与在制品物流的交汇点，在制品管理作为企业车间管理中最为基础的部分，其管理的好坏将直接影响企业管理信息系统整体的实施效果。车间调度是信息系统生产管理的核心，探求有效的调度方法与优化技术，对于提高制造企业的现代化水平具有重要的理论意义和实用价值。 论文以辽宁某汽车部件生产企业管理信息系统开发与应用的实际项目为背景，主要研究工作和结果有以下几个方面： (1)以前期项目开发的进销存及部分车间管理功能为基础，通过对企业的深入调研和对在制品管理方式的探索研究，分析并建立了符合制造企业车间需要的在制品管理系统模型。以Microsoft VB．NET和SQL Sever2000为程序开发和数据库工具，结合企业的具体需求，进行了在制品管理子系统的设计与开发。目前，已经完成该子系统的集成，并在公司运行实施，取得了良好的应用效果。 (2)在说明生产调度重要性的基础上，对车间调度问题的描述和特点进行了阐述，进而通过分析设计了以调度对象时间模型为核心的制造企业车间调度模型，并对模型进行了详细的分析和说明，最后结合信息系统，设计了车间调度模型的数据流程和窗体、数据库对象，进行了面向信息系统的车间调度原型系统设计。 (3)分析了调度问题及其算法复杂性，通过对加工数据、约束和性能指标的定义，建立了基于算法的车间调度模型；通过对遗传算法的改进，提出了SDS解码算法，设计了能够解决包括装配作业的调度问题的SDS解码遗传算法，并进行了仿真实验，得到了较好的实验结果。 (4)分析了软件维护的重要性，通过两个项目系统维护的实例，说明了排查系统问题的过程，并对开发工具进行了简单介绍。 在制品管理系统的成功实施以及对车间调度问题模型和算法所做的研究工作丰富完善了管理信息系统的功能，并对系统移植应用到其他制造企业打下基础。制造企业信息化中出现的需求变化和二次开发，体现了管理信息系统能够辅助企业进行管理变革、提高管理水平的实际效果，管理信息系统和企业正是在交互中一起发展，共同进步。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题来源和背景

1.2在制品管理及调度研究发展现状

1.2.1企业信息化技术的发展和应用

1.2.2在制品管理的概念和特点

1.2.3生产调度问题研究方法的发展现状

1.3项目前期工作介绍

1.4本文的研究内容

2在制品管理系统的开发与应用

2.1车间背景介绍和在制品管理需求分析

2.1.1车间生产管理背景介绍

2.1.2在制品管理需求分析

2.2在制品管理总体框架

2.3在制品管理详细流程和对象模型

2.3.1车间在产管理

2.3.2车间投入产出管理

2.3.3车间工序在产管理

2.4在制品管理总体数据库开发

2.5在制品管理系统集成应用

2.5.1车间在产初始化及查询

2.5.2车间历史在产查询

2.5.3车间投入产出业务管理

2.5.4车间投入产出查询与统计

2.5.5车间工序在产管理

2.6本章小结

3车间调度系统模型研究

3.1车间调度问题

3.1.1车间调度问题的描述

3.1.2车间调度问题的分类

3.1.3车间调度问题的特点

3.2制造企业车间调度模型研究

3.2.1生产计划与调度

3.2.2车间生产控制结构

3.2.3调度对象时间模型

3.3车间调度原型系统研究

3.3.1车间调度系统总体框架

3.3.2车间调度系统详细流程和对象模型

3.4本章小结

4 JSS算法模型及其遗传算法

4.1基于算法的JSS问题及其数学概述

4.2 JSS算法模型

4.2.1 工件和工序加工数据的定义

4.2.2 工件工序约束的表示

4.2.3加工性能指标的定义

4.2.4 JSS算法调度模型表示

4.3 SDS解码遗传算法设计

4.3.1基于操作的三层信息编码

4.3.2种群随机初始化

4.3.3 SDS解码算法

4.3.4 SDS遗传算法交叉与变异操作

4.3.5选择操作和轮盘赌算法

4.4算例结果与分析

4.4.1单产品问题

4.4.2多产品问题

4.5本章小结

5系统维护和开发工具

5.1系统维护

5.1.1软件维护的必要性

5.1.2主要的系统维护工作

5.2开发工具

5.2.1 UML系统建模工具

5.2.2开发环境

5.2.3数据库应用

5.2.4项目版本管理

5.3本章小结

结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢