大数据环境下车间生产异常的智能发现与响应方法研究
本文选题:云制造 + 作业计划与调度 ; 参考:《哈尔滨理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:云制造及工业大数据等新兴技术为制造企业带来机遇的同时,也为制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)的更新与升级带来了新的挑战。作业计划与调度作为贯穿制造执行系统的内部过程,是将MES与外部系统相连的主线。作业计划与调度优化是体现MES先进性的技术核心。首先,为了解决MES中作业计划与调度优化问题,采用基于软件体系结构优化的设计思路,对体系结构中的关键点进行深入分析。并设计了从作业计划静态化制定,到作业执行实时监控与主动感知,再进行生产异常智能响应,最后到作业调度动态调节的完整体系结构,并给出了调度优化问题的全局性解析,保证了理论研究与实践应用之间的高契合度。其次,对车间生产异常发现、异常智能化处理两大关键问题进行大数据环境下的拓展研究,利用数据挖掘的预测分析能力,打造具备生产异常发现与处理和自我分析能力的制造系统。针对生产异常发现问题,综合时间序列和因果关系两个维度,建立了基于时序序列上多决策树的车间异常事件预警模型,保证了预测异常结果的准确性和可靠性。针对生产异常智能化处理问题,借鉴预测式制造的先进想法,参照制造状况评估、早期异常诊断、未来失效时间推断以及主动维护的过程提出解决方案。并对切削关键设备的刀具组件进行衰退状态监测与量化,提出了基于时序的多神经网络决策模型,实现了多层次的刀具组件寿命预测目标,为故障诊测与健康管理在MES中应用提供了思路。最后,应用某电机厂为应用案例,利用IEC/ISO 62264标准、数据挖掘以及由虚拟化、服务化和面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)等组成的云计算技术实现了MES作业计划与调度综合优化系统,验证了上述理论与方法的有效性。
[Abstract]:New technologies such as cloud manufacturing and industrial big data have brought opportunities to manufacturing enterprises, and at the same time, have brought new challenges to the updating and upgrading of manufacturing Execution systems. As an internal process running through manufacturing execution system, job planning and scheduling is the main line that connects MES with external system. Job scheduling and scheduling optimization is the core of MES technology. Firstly, in order to solve the problem of job scheduling and scheduling optimization in MES, the key points in the architecture are deeply analyzed by using the design idea based on software architecture optimization. And designed from the job plan static formulation, to the job execution real-time monitoring and the active perception, then carries on the production unusual intelligence response, finally to the job scheduling dynamic adjustment complete system structure. The global analysis of the scheduling optimization problem is given to ensure the high consistency between theoretical research and practical application. Secondly, to the workshop production abnormal discovery, the abnormal intelligence processing two big key question carries on the big data environment expansion research, uses the data mining forecast analysis ability, Build a manufacturing system with the ability to detect and process abnormal production and self-analysis. Aiming at the problem of abnormal discovery of production, combining two dimensions of time series and causality, a workshop anomaly event early warning model based on multiple decision trees on time series is established, which ensures the accuracy and reliability of predicting abnormal results. In view of the problem of intelligent processing of abnormal production, the advanced ideas of predictive manufacturing, the evaluation of manufacturing condition, the early abnormal diagnosis, the estimation of future failure time and the process of active maintenance are proposed. The tool component of cutting key equipment is monitored and quantified, and a multi-neural network decision model based on time series is put forward, which realizes the multi-level tool component life prediction goal. It provides some ideas for the application of fault diagnosis and health management in MES. Finally, using IEC/ISO 62264 standard, data mining and cloud computing technology composed of virtualization, service-oriented architecture and Service-Oriented Architecture (SOA), an integrated optimization system of MES job planning and scheduling is implemented. The validity of the above theory and method is verified.
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB497
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘逢兴;王尊轩;;大义屯乡土工队是怎样执行日作业计划的[J];新黄河;1956年05期
2 张哉玄;葛艺华;;现代化管理的数量方法在城市公交车队作业计划中的应用[J];江南大学学报;1987年01期
3 陈荣秋,黎志成;n个工件在m台机器上加工的四种典型作业计划[J];华中理工大学学报;1988年02期
4 潘家轺,蒋健;微机交互式作业计划优化系统[J];成组技术与生产现代化;1990年02期
5 孙志峻;安进;黄卫清;;作业车间多工艺路线批量作业计划优化[J];中国机械工程;2008年02期
6 何德崇;生产技术准备工作的计划化[J];机床与工具;1955年07期
7 ;狠抓作业计划 实现生产日日红[J];建筑材料工业;1959年12期
8 ;地形三队开展劳动竞赛中执行作业计划和生产会议的经验[J];新黄河;1955年11期
9 董玉祥;成组作业计划的优化[J];成组生产系统;1986年05期
10 董玉祥;在满足指定条件的前提下成组作业计划的优化[J];成组生产系统;1987年05期
相关会议论文 前6条
1 卢国良;王纪韶;;作业计划系统中对计划变更的设计与实现[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
2 赵臻;欧贵斌;;串行生产线作业的优化方法[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
3 郑忠;朱道飞;高小强;;基于遗传算法的炼钢一连铸作业计划优化系统[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
4 祝明光;李南;;用遗传算法优化双目标Job-shop作业计划问题[A];全国青年管理科学与系统科学论文集第5卷[C];1999年
5 周晓虹;;马钢第四钢轧总厂MES系统的设计和实施[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
6 何诗兴;周晓虹;;全面集成的马钢两板信息化系统的设计与实施[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
相关重要报纸文章 前10条
1 高国鹏;吐哈经理部实现QHSE战略目标[N];中国石油报;2004年
2 记者 林志刚;甘肃邮运紧跟铁路大提速[N];中国邮政报;2004年
3 记者 王文斌 通讯员 王一玮 邢健;秦煤五期:电煤快卸快装船舶快来快往[N];中国交通报;2006年
4 赵锡川 王寿璋;青岛炼化“三基”工作添亮点[N];中国石化报;2009年
5 记者 杨文礼 特约记者 史文光;见证HSE[N];中国石油报;2006年
6 本报通讯员 刘晓川 郭玉新;用规范化管理提高劳动效率[N];人民铁道;2009年
7 本报通讯员 滕福生 吴强;货检安全监控中心:货车安全的“眼睛”[N];人民铁道;2008年
8 本报记者 陈黎明 通讯员 钱王平;重大技改与信息工程同步[N];中国冶金报;2010年
9 王俊 付勇胜;官兵生命重于泰山[N];解放军报;2006年
10 特约记者 周传勇邋通讯员 褚慧娟;济钢承诺顾客要一张板也要精心轧好[N];现代物流报;2008年
相关博士学位论文 前3条
1 马雪丽;离散制造业集成化作业计划管理方法研究[D];大连理工大学;2014年
2 胡燕海;造船企业跨车间集成作业计划研究[D];上海交通大学;2008年
3 刘胜辉;单件小批MES作业计划与调度优化方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘欣;编组站作业计划自动执行功能仿真[D];西南交通大学;2015年
2 赵金观;编组站到解作业计划编制系统开发研究[D];西南交通大学;2016年
3 徐迭石;大数据环境下车间生产异常的智能发现与响应方法研究[D];哈尔滨理工大学;2017年
4 杨海龙;河南联通作业计划系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2010年
5 李程;中国电信电子运维系统中作业计划模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2008年
6 喻富超;加工装配式生产车间作业计划与控制系统的研究[D];西安电子科技大学;2005年
7 王长芝;作业计划与调度教学实验系统的研究与开发[D];清华大学;2004年
8 周元辉;基于变动作业计划的多设备系统维护决策研究[D];上海交通大学;2012年
9 沈剑峰;基于知识与仿真的集装箱堆场作业计划研究[D];大连理工大学;2006年
10 吴培栋;实际生产系统中考虑任务相关性的作业计划规则调度算法研究与实现[D];武汉科技大学;2004年
,本文编号:1858607
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/1858607.html