基于MES的柔性生产线调度优化与监控技术研究

发布时间：2017-05-21 22:18

  本文关键词：基于MES的柔性生产线调度优化与监控技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，全球经济模式发生了重大变革，也使我国制造业的发展面临着新的挑战：客户消费需求日趋多样化、个性化、高质量、低价格。因此，推行与实施柔性制造技术，是实现我国制造业企业在短时间内迅速提高制造水平，适应世界制造业激烈竞争的重要方式。 生产调度系统与生产实时监控系统是柔性制造系统高效可靠运行的核心，是决定柔性制造系统能否取到预期经济效益的关键技术。因此，研究生产调度问题与生产实时监控技术对整个系统的运行至关重要。围绕柔性生产线生产调度优化问题与生产实时监控问题两个关键技术进行深入研究，论文的研究成果主要包括以下几个方面： （1）以轮轴柔性生产线与国际客车总装柔性生产线为研究对象，分析了其功能需求并进行了系统UML建模设计，并对系统的总体架构、工作流程以及数据库进行了设计。 （2）分析了轮轴柔性生产线的生产调度问题类型，并建立了数学模型，再应用启发式算法与遗传算法混合求解，，最后对算法进行了仿真与实验分析。 （3）研究了基于HMI软件二次开发的数控机床数据采集技术，实现了对数控机床运行状态和数据的实时采集与远程监控，并采用基于PLC的数据采集技术实现了对搬运机械手的运行状态监测与控制，同时在这两个数据采集技术的基础上实现了机床与机械手的工作联动与安全互锁。 （4）研究了基于RFID的数据采集技术，实现了对客车总装柔性生产线制造过程的可视化监视和在制品的动态跟踪。
【关键词】：柔性制造系统 生产调度 生产实时监控 数控机床 RFID
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH165
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-14
• 第一章 绪论14-26
• 1.1 课题研究背景14
• 1.2 课题来源及研究意义14-15
• 1.3 相关领域的国内外研究现状与分析15-25
• 1.3.1 制造执行系统（MES）的国内外研究现状与分析16-18
• 1.3.2 批量加工 Flow Shop 调度问题的国内外研究现状与分析18-19
• 1.3.3 柔性生产线监控技术的国内外研究现状与分析19-25
• 1.4 论文主要研究内容25-26
• 第二章 系统总体设计26-34
• 2.1 系统 UML 建模与分析26-29
• 2.1.1 系统功能需求分析26-27
• 2.1.2 系统中的用例图27-28
• 2.1.3 系统中的序列图28-29
• 2.2 系统网络架构设计29-30
• 2.3 系统工作流程设计30-31
• 2.4 系统数据库设计31-33
• 2.4.1 数据结构表设计31-32
• 2.4.2 数据库的访问程序流程设计32-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 柔性生产线生产调度问题的研究34-51
• 3.1 批量加工 Flow-shop 调度问题算法34-40
• 3.1.1 Flow -shop 调度问题及其算法34-37
• 3.1.2 批量加工 Flow-Shop 调度37-40
• 3.2 轮轴柔性生产线的问题描述及数学模型建立40-42
• 3.3 基于启发式规则和遗传算法结合的设计42-43
• 3.4 调度算法的仿真实验与分析43-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 柔性生产线实时监控关键技术研究51-69
• 4.1 实时监控系统的组成51-56
• 4.1.1 生产线实时监控系统的体系结构51
• 4.1.2 实时监控系统网络通讯技术51-56
• 4.2 柔性生产线数据采集技术研究56-68
• 4.2.1 基于 HMI 软件二次开发的数据采集技术56-60
• 4.2.2 基于 PLC 的数据采集技术60-64
• 4.2.3 基于 RFID 的数据采集技术64-68
• 4.3 本章小结68-69
• 第五章 系统实现与应用69-81
• 5.1 应用企业柔性生产线简介69-70
• 5.2 生产调度子系统的实现70-72
• 5.3 生产过程实时监控子系统的实现72-80
• 5.3.1 数据采集系统72-76
• 5.3.2 可视化监控系统76-79
• 5.3.3 电子看板管理79-80
• 5.4 本章小结80-81
• 第六章 总结与展望81-83
• 6.1 工作总结81
• 6.2 研究展望81-83
• 参考文献83-86
• 致谢86-87
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张运刚,曲同喜;北美铁路自动化车辆识别系统[J];国外铁道车辆;1996年04期

2 潘玉霞;潘全科;桑红燕;武磊;;离散微粒群算法求解批量流水线调度问题[J];计算机工程与应用;2010年06期

3 神显豪;金卫民;巩传雷;;基于网络环境的DNC远程诊断及监控系统[J];计算机工程;2007年13期

4 陈灿;刘鑫;;西门子840D数控系统数据采集的开发和实现[J];机械工程师;2009年05期

5 徐永乐;叶文华;;嵌入式数控机床状态信息采集技术的研究[J];机械科学与技术;2011年07期

6 周亚勤,李蓓智,杨建国;基于遗传算法的批量Flow-shop调度问题研究[J];机械制造;2004年10期

7 肖士利;叶文华;;数控机床的现场数据实时采集和监视系统的研究[J];中国制造业信息化;2008年11期

8 何永勇;任继顺;陈伟;褚福磊;;水电机组远程状态监测、跟踪分析与故障诊断系统[J];清华大学学报(自然科学版);2006年05期

9 李霄峰,邵惠鹤,任德祥;基于斜度指标的混合流水车间调度方法[J];上海交通大学学报;2002年08期

10 陈玉旺,杨根科;混合FlowShop的调度仿真系统及其算法分析[J];系统仿真学报;2004年10期

  本文关键词：基于MES的柔性生产线调度优化与监控技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：385008