MES环境下生产排程和调度模式浅谈.doc

MES环境下生产排程和调度模式浅谈 　　摘 要：MES对于制造型企事业生产过程信息化有着重大的影响。本文在对MES发展与功能特点展开阐述的基础上，对生产排程与调度问题做出了详细、系统的分析，对基于MES的生产排程与调度模式进行了分类，并针对如何对一个MES环境下的生产排程与调度模式做出合理的评价进行了研究。 关键字：MES；企业制造信息化；生产调度；生产排程。 前言： MES制造执行系统，伴随工业管理水平的提升而逐渐发展成为企业制造信息管理系统。在日益激烈的市场竞争形势下，企业面临外部市场环境因素与内部生产因素的双重影响，如何在MES环境下进行生产排程与调度成为当今研究的热点之一。 一、MES的发展与功能特点研究 （一）MES发展与国内外应用研究 目前，我国国内的MES发展与应用的水平与西方国家相比还具有一定的差距。这一差距主要因素包括车间信息化的水平不高，但通过实施MES可以很快的提高车间信息化水平，所以MES在我国拥有广阔的发展空间与应用前景。一方面是由于我国很大一部分企业依然以人力密集型为主，这些企业制造信息的应用水平比较低，应用面还不够广阔。另一方面，我国许多制造企业的信息系统都是各自独立的。例如：许多事务处理子系统与实时操作的车间子系统相互独立，并没有有机的集成在一起。从这两方面可以看出，我国制造企业中MES具有很大的发展空间和实施前景。 MES的定义是制造执行系统，其功能主要是制造过程管理与控制，由于不同制造行业的制造过程与其控制对象的复杂性与差异性，因此，不同行业的MES系统模型具有非常大的差别，MES的设计模式也各具特点，这些因素决定了MES产品与服务市场的多样性与复杂性。正是由于MES的特性，其能够为我国市场中的不同制造企业提供专业定制的服务，其具有很广阔的市场空间。 很多国内外MES成功实施的案例给我们启示，MES系统可以促进企业制造信息化水平，提高企业的生产力水平，自从2002年后，我国的863计划中将MES系统作为重点发展项目，并出台了相关具体扶持办法，对MES系统发展给予极高的关注，力求实现信息化促进工业化，工业化带动信息化的新发展格局。在这一发展战略的支持下，我国众多企业与高校、科研单位开展了相关的合作，如：西北工业大学、上海交通大学、上海宝信、浙大中控，结合航空、汽车、化工等机械制造行业的应用需求，开发了许多满足现代制造业的MES产品。 早在1992年，美国为了推广MES思想及其产品，成立了MESA（MES贸易联合组织），MES在制造企业制造信息化与企业商务活动方面受益匪浅。通过MES技术可以提高产品质量，满足客户对高质量高品质的需求；也能够均衡企业生产资料的利用率；为企业商务活动与生产计划决策提供所需的信息与数据；是企业销售产品、服务的同时， 提高服务客户的水平。企业投资的汇报周期大大缩短，是企业在市场上具有更强的市场竞争力与实际实力。 在MES的概念提出没多久，MES就在国外特别是日本与美国，就得到了很多科研机构、大专院校、制造系统的研究与应用。根据调查，实施MES之后企业的制造周期缩短了45%。正是由于MES在车间管理的巨大作用，相关的MES软件产品也大量的出现，在1995年MES软件市场就已经达到了1.5亿美元。 （二）MES功能与技术特点研究 在MES系统中，集成了车间作业排程、生产调度、过程控制、质量管理、设备维护等相互独立的系统，从而可以避免这些系统成为信息孤岛，共享这些系统之间的数据。在这种情况下，MES实际上起到了企业各个独立系统连接器的作用，使得这些原本独立的系统相互连接，并使企业控制执行层与计划管理层之间实现了系统的数据交换。 MES系统的主要功能模块有资源分配与状态管理模块、工序调度模块、生产单元分配功能、产品跟踪与清单管理功能、性能分析模块、文档分析与控制模块、过程管理模块、质量管理模块、人力资源管理模块、维护管理模块、数据采集模块、维护管理模块等。 目前MES系统中，使用了十几种主要技术，有生产过程数据挖掘与知识获取技术、物流仿真以及控制与管理技术、异常生产过程运行技术、基于工艺目标与经济指标的优化经济数据、生产过程计划调度管理技术、质量控制技术等。 二、MES环境下生产排程与调度问题研究 （一）生产排程与调度模式分类与技术特点研究 在市场经济中，市场中对产品的需求的变化时相当频繁的，而企业内部的生产环境与经营状况常常变化，一方面企业生产计划需要根据市场的需求的变化而做出适当的调整，另一方面，需要采取措施对计划与生产执行中出现的偏差进行调制，这就是生产调度的概念。而生产排程是指在考虑企业生产能力与设备的前提下，如何安排生产任务的进行的前后顺序，优化生产顺序，与优化生产设