企業(yè)制造運(yùn)行管理研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著制造企業(yè)信息化研究與實(shí)踐的深入發(fā)展，該領(lǐng)域現(xiàn)有的制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System，MES)框架與產(chǎn)品遇到了一些新的問題和挑戰(zhàn)。本文結(jié)合我國(guó)制造企業(yè)的實(shí)際情況，參照IEC/ISO62264國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，探討了一系列解決上述問題的模型框架及其實(shí)現(xiàn)方法。全文在深入分析了MES框架與產(chǎn)品存在的問題與不足的基礎(chǔ)上，首先研究并探討了一種面向我國(guó)制造企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)；繼而進(jìn)一步提出了一種基于IE

2、C/ISO62264標(biāo)準(zhǔn)的制造運(yùn)行管理(Manufacturing Operations Management，MOM)新框架，用以替代現(xiàn)有的MES框架；在此基礎(chǔ)上，給出了MOM框架的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方式，并提供了一個(gè)該框架應(yīng)用于企業(yè)信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的實(shí)例；然后，研究了數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)這一制造運(yùn)行管理的信息支撐關(guān)鍵技術(shù)，提出了一種基于廣義T分布和赤池信息準(zhǔn)則的同步數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)與偏差及泄漏估計(jì)方法；最后，探討了基于MOM框架下的煉化企業(yè)生產(chǎn)跟蹤與物

3、料平衡問題，并提供了一個(gè)解決該問題的有效方法。本文主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1)研究并探討了一種面向我國(guó)制造企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)。該功能體系結(jié)構(gòu)以生產(chǎn)管理模型為中心，詳細(xì)定義了模型內(nèi)部的主要功能及各功能之間的信息流；同時(shí)定義了維護(hù)管理、質(zhì)量管理及庫(kù)存管理這三類直接影響生產(chǎn)的主要功能模型，并給出其與生產(chǎn)管理模型之間的信息交互；此外，還定義了影響生產(chǎn)的其它功能模型，以保證該功能體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性。
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4、)基于IEC/ISO62264國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)企業(yè)制造運(yùn)行管理的結(jié)構(gòu)劃分，提出了一種面向制造企業(yè)的制造運(yùn)行管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)由工廠資源信息管理平臺(tái)和四個(gè)運(yùn)行管理子系統(tǒng)(即生產(chǎn)、維護(hù)、質(zhì)量和庫(kù)存)共同構(gòu)成；通過構(gòu)建工廠資源信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)各類制造數(shù)據(jù)的集成和統(tǒng)一管理，以解決MES實(shí)踐過程中信息難以有效地集成與共享的問題；通過設(shè)計(jì)四個(gè)運(yùn)行管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行、維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫(kù)存運(yùn)行的全面管理與維護(hù)，以解決MES片面

5、地關(guān)注生產(chǎn)執(zhí)行的問題。
　　 3)基于上述制造運(yùn)行管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方式，針對(duì)我國(guó)某乳制品生產(chǎn)企業(yè)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)符合IEC/ISO62264標(biāo)準(zhǔn)的制造運(yùn)行管理系統(tǒng)。通過集成包括人員、設(shè)備、物料及流程指令等在內(nèi)的各種制造資源信息，并協(xié)調(diào)四個(gè)運(yùn)行管理子系統(tǒng)的運(yùn)作業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行、維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫(kù)存運(yùn)行的一體化管理，驗(yàn)證了制造運(yùn)行管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方式的可行性和有效性，為該領(lǐng)域信息化系統(tǒng)能夠更好地遵照IEC/I

6、SO62264標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)與推廣應(yīng)用提供了參考性依據(jù)。
　　 4)提出了一種基于廣義T分布和赤池信息準(zhǔn)則(AIC)的同步數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)與偏差及泄漏估計(jì)方法，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過程數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)和校正，以保證制造運(yùn)行管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性。該方法在AIC框架下，通過改進(jìn)過程模型的結(jié)構(gòu)，將過程泄漏視為過程模型參數(shù)，并利用最小化AIC的原則來對(duì)過程泄漏進(jìn)行估計(jì)；同時(shí)，采用廣義T分布的概率密度函數(shù)作為AIC框架中的極大似然函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)

7、確地逼近實(shí)際測(cè)量誤差的概率分布，從而得到更精確的過程數(shù)據(jù)的極大似然估計(jì)。
　　 5)基于IEC/ISO62264標(biāo)準(zhǔn)確立的MOM框架分析了生產(chǎn)跟蹤在整個(gè)企業(yè)制造運(yùn)行中的定位與作用，以及如何利用企業(yè)的各種信息資源來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)跟蹤和物料平衡的具體過程；在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于MOM框架和虛擬多路開關(guān)策略的全廠動(dòng)態(tài)物料平衡網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法；同時(shí)，應(yīng)用上述同步數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)與偏差及泄漏估計(jì)DRSBLE方法進(jìn)行全廠物料平衡的計(jì)算，從而為解決煉化企