乾元坤和MES系统应用

MES系统排产算法

日期:2016-08-12
乾元坤和编辑

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MES系统排产算法

MES系统排产算法与应用研究在半导体、集成电路和液晶面板等复杂生产制造过程中,产品需要经过多个加工阶段,而且往往是多种产品同时进行生产,在加工过程中伴随着批量加工过程和零件装配过程,整个生产过程属于混合流水式生产。

MES系统排产算法

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由于这类生产系统所使用的生产设备非常昂贵,因此如何在有限的设备和资源情况下,合理地安排生产和调度,保证生产过程能够快速且顺利地进行,成为了企业能否在激烈的市场竞争中取得一席之地的关键。

但是由于生产过程设备繁多,工艺流程复杂,加工模式多样化,因此寻找一个合理有效的排程方法是一个难点。本文从这类生产企业中的资源角度出发,提出从元模型的角度对制造资源进行管理的方法。对生产过程进行建模和分析,找出决定整个生产系统产能的瓶颈资源。对瓶颈资源的利用问题,借助约束理论对瓶颈工作站和瓶颈设备上的工件进行合理排程,提高整个生产系统的性能指标。

研究了与生产调度相关的核心制造资源的管理方法,建立了制造资源的元模型,并提出了一种基于元资源的制造资源管理框架。研究元模型的不同模式及设计了从数据库模式到XML模式和对象模式的转化算法。

对生产调度过程进行了数学建模,分析调度过程中的约束条件和调度指标。对装配作业提出了一种基于产品工艺树的表示方法,结合瓶颈资源引入了关键加工路径和关键零件的概念,在对调度过程中各个关键参数进行详细数学描述的基础上建立了约束条件和调度目标的数学方程。

应用DBR实现技术对调度过程进行详细分析,给出了概率分布下的加工负荷计算方法,并用仿真软件PlantSimulation对该方法进行了验证和对加工过程进行了辅助瓶颈识别。设计了在给定参数下的瓶颈工作站排程算法。采用遗传算法对缓冲系数、转运批量、工件排序规则等参数进行了优化,给出了非瓶颈工作站作业安排和投料的算法,并以液晶面板单元装配生产过程为例进行了模拟验证。在上述研究的基础上构建面向该类生产车间的排产原型系统,从需求分析、系统架构、数据库和对象设计、系统实现四个层次进行了研究,并分析了系统实现的效果。

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