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生产调度是MES(Manufacturing Execution System,MES)系统的核心,是企业关注的焦点,是调度领域的NP难题。到目前为止,还没有一个能较好指导离散型制造业进行生产的调度系统。其中几个重要的因为是:①算法问题,在实际生产中调度有可能是对成千上万个零件的调度,因此计算量非常大,而很多算法面对庞大的计算量束手无策;②生产调度系统与现场实际生产环境脱节,很多调度系统没有根据现场实际生产环境进行调度,以至于生成的调度指令失去了指导车间作业的意义;③生产现场环境复杂,突发事件频发,导致生产调度系统难于根据环境的变化及时重新编制作业计划。
本文从生产调度系统的研究现状出发,分析了生产调度系统难以适应离散型制造业的原因。生产调度系统与生产现场脱节,以至于生产调度指令不能根据现场实时信息编制作业计划,而且影响调度指令执行的现场干扰信息无法及时反馈给调度系统,致使生产调度系统失去了及时修正调度结果的时机,同时使得调度结果的误差不断积累、扩大。考虑到生产调度系统的这一缺陷,本文利用RFID(Radio FrequencyIdentification)技术跟踪采集生产过程中的工件信息和设备信息,将采集的生产过程信息实时反馈至生产调度系统形成闭环的调度过程,使得生产调度系统能够根据车间生产现场信息编制作业计划,弥补了生产调度系统脱离企业生产现场的不足。文中主要从两个方面研究了面向生产调度的车间动态数据采集技术:⑴RFID技术采集的作业车间现场信息应如何反馈至生产调度系统,即生产调度系统如何从RFID技术采集的大量数据中挖掘出有效数据;⑵RFID技术动态采集作业车间现场信息的的关键技术。针对RFID技术采集的作业车间现场信息反馈至生产调度系统的问题,文中主要将设备状态信息和工艺信息两种信息反馈至生产调度系统,给出里工序延时重调度方案和设备故障重调度方案。对于RFID技术动态采集作业车间现场信息的关键技术,文中主要从标签标识工件和采集的工艺信息方案做了具体的分析,提出了利用主、副标签标识管理在制品,并给出了用RFID技术动态采集工艺信息的具体方案。最后,根据文中阐述的理论和模型,开发了面向生产调度的车间动态数据采集技术的原型系统,阐述了软件开发过程中的相关技术问题。