面向离散车间的制造过程监控系统研究与设计

发布时间：2017-06-24 02:01

  本文关键词：面向离散车间的制造过程监控系统研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着离散制造业生产模式逐渐向多品种小批量客户定制的生产方式转变,车间制造过程变得更加复杂多变,为了能在如此复杂的制造环境下保证计划任务顺利按时且保质保量的完成,必须对制造过程进行实时高效的监控。由于离散制造的产品工艺复杂,且制造过程涉及的相关元素很多,使得车间存在大量的制造过程信息和不确定性事件,因此迫切需求一种能够应对如制造过程信息采集不充分、监控力度不够和异常事件应对能力不足等缺点的监控系统,以满足离散车间的生产需求、适应车间信息化发展方向。本文在分析离散车间制造过程监控现状以及对实际应用企业调研的基础上,从制造过程信息的获取、信息统计分析和异常事件应对能力这三个方面进行监控系统的功能需求分析,设计了B/S结构的监控系统体系架构和系统详细的总体业务流程。分析离散生产车间制造过程信息的特点,运用面向对象的方法对多源制造过程信息进行了分类建模,将常用信息采集方法和基于模板可定制的信息采集方法相结合,设计制造过程信息采集方案,并对采集上来的信息进行分析处理,将统计结果以简单易懂的方式展示出来。针对监控系统中异常事件反应能力的功能需求,研究了基于异常事件驱动的再调度方法,本系统采用基于滚动窗口的多目标遗传算法优化调度方式,对经常发生的异常事件研究总结相应的滚动窗口策略,并进行窗口内多目标遗传算法设计,算例验证异常事件驱动的再调度方法可行。最后结合系统体系架构和系统关键技术的研究,对本系统依次进行了用例图分析、系统功能模块设计和DFD数据流图分析,然后采用JAVA编程语言,运用JSP/Servlet、 SpringMVC等技术开发了监控系统的各个功能模块,并通过在企业中实施应用验证了系统的可行性。
【关键词】：离散车间 过程监控 信息采集与处理 异常事件 动态再调度
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB497;TP277
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状分析12-16
• 1.2.1 MES的发展和研究现状12-14
• 1.2.2 制造过程监控的研究现状14-15
• 1.2.3 动态再调度的研究现状15-16
• 1.3 课题来源及主要研究内容16-19
• 1.3.1 课题来源16-17
• 1.3.2 主要内容及组织结构17-19
• 2 离散车间的制造过程监控系统总体方案设计19-32
• 2.1 制造过程监控系统需求分析19-24
• 2.1.1 离散制造企业的特点分析19-20
• 2.1.2 离散制造企业的现状分析20
• 2.1.3 离散制造企业生产业务流程分析20-23
• 2.1.4 制造过程监控系统的功能需求分析23-24
• 2.2 监控系统总体方案设计24-28
• 2.2.1 系统体系架构设计24-26
• 2.2.2 系统总体业务流程设计26-28
• 2.3 系统集成方案设计28-31
• 2.3.1 系统集成方案28-29
• 2.3.2 系统集成信息流29-31
• 2.4 关键技术31
• 2.4.1 制造过程的信息采集与处理31
• 2.4.2 制造过程中基于异常事件驱动的再调度31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 离散车间的制造过程信息采集与处理32-56
• 3.1 离散车间的制造过程信息分析32-34
• 3.1.1 离散车间的制造过程信息的特征32-33
• 3.1.2 离散车间的制造过程信息流分析33-34
• 3.2 离散车间的制造过程信息统一分类与建模34-39
• 3.2.1 离散车间的制造过程信息统一分类34-36
• 3.2.2 离散车间的制造过程信息统一建模36-39
• 3.3 信息采集方法研究39-43
• 3.3.1 常用的信息采集方法研究39-40
• 3.3.2 基于模板可定制的信息采集方式40-43
• 3.4 制造过程信息采集方案设计43-50
• 3.4.1 物料、工装信息采集方法43-45
• 3.4.2 设备信息采集方法45-48
• 3.4.3 质量信息采集方法48-49
• 3.4.4 制造执行信息采集方法49-50
• 3.5 制造过程信息的分析处理50-55
• 3.5.1 质量信息的分析处理50-52
• 3.5.2 设备信息的分析处理52-54
• 3.5.3 生产进度的统计分析54-55
• 3.6 本章小结55-56
• 4 基于异常事件驱动的动态再调度研究56-73
• 4.1 离散车间制造过程中的异常事件分类56-57
• 4.2 基于异常事件驱动的动态调度框架57
• 4.3 动态再调度问题的描述57-58
• 4.4 滚动窗口再调度策略58-62
• 4.4.1 滚动窗口的规划59
• 4.4.2 再调度流程59-62
• 4.5 再调度窗口内部算法研究62-69
• 4.5.1 再调度算法的编码和解码方式62-64
• 4.5.2 再调度算法的选择操作64-67
• 4.5.3 交叉和变异操作67
• 4.5.4 多目标遗传算法的流程67-69
• 4.6 实例分析69-72
• 4.7 本章小结72-73
• 5 制造过程监控系统的设计与实现73-88
• 5.1 制造过程监控系统详细设计73-80
• 5.1.1 系统用例图分析73-74
• 5.1.2 系统功能模型设计74-76
• 5.1.3 系统数据流图分析76-80
• 5.2 系统开发与实现80-82
• 5.2.1 系统网络结构80-81
• 5.2.2 系统环境配置81-82
• 5.3 系统运行实例82-87
• 5.3.1 系统管理82-83
• 5.3.2 开工条件检查管理83-84
• 5.3.3 信息采集定制管理84
• 5.3.4 执行与检验84-85
• 5.3.5 制造资源状态管理85
• 5.3.6 生产过程统计分析85-86
• 5.3.7 异常事件管理86-87
• 5.4 本章小结87-88
• 6 总结与展望88-90
• 6.1 论文工作总结88-89
• 6.2 未来展望89-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-95
• 附录95

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘业峰;柴天佑;;烧结钕铁硼成型生产计划编制的混合优化算法[J];南京理工大学学报;2016年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张钦政;车间质量管理系统研究与开发[D];湖北工业大学;2016年

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本文编号：476797