卷烟厂制丝线计划仿真系统开发_mes_管理信息化_2184

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1、卷烟厂制丝线计划仿真系统开发_MES_管理信息化0引言   烟草行业作为一个特殊的行业，它同时面临着来自市场和国家计划的双重压力，面对这些压力，烟草企业采用MES来对卷烟的整个生产过程进行管理。烟厂MES作为工厂ERP系统与底层自动化系统之间连接的枢纽，它以全厂数据采集为基础，集成卷包、制丝、动力能源、物流等生产环节，对其进行协调统一的管理，从计划、生产、调度、资源分配等方面保障生产的连续性和可控性。其中制丝和卷包是卷烟生产的两个重要环节，而用于完成制丝的制丝生产线是烟草企业最重要的环节，它的工作性能也就直接决定了卷烟的质量及生产效益。其中，计划的合理性程度以及具体的执行情况是影响其工

2、作性能的关键因素。   当前制丝线MES系统的计划调度模块是通过预先设计好的寻优算法来对制丝线的生产进行管理，并且没有考虑异常事件发生时的应对措施，由于寻优算法的局限性以及生产线中异常事件发生的随机性，当前制丝线MES系统的计划调度模块无法很好地管理制丝线的生产。为了解决这一问题，本文提出了制丝线的计划仿真系统，用于在投入生产前对计划进行仿真。1计划仿真调度策略   在此计划仿真系统中，我们采用的调度策略用框图描述如图1。图1.计划仿真调度策略   仿真调度器和仿真执行器各自获得所需的信息，并通过脚本引擎调用规则集中的有关规则，分别对整个执行流程和仿真计划的具体执行进行控制，从而完成计

3、划的仿真。   其中，规则集中存放的是计划仿真过程中遵循的规则，它由仿真过程中的约束关系整理而成，利用动态脚本将其进行封装后存入数据库中。脚本引擎提供动态调用脚本的功能。   仿真调度器获得计划队列，并将任务分配给相应的生产单元，根据执行的反馈信息进行执行流程控制。   仿真执行器通过脚本引擎动态调用规则集，并根据规则和调度的指令仿真计划的执行过程。执行器是以生产单元为单位进行调度的，它获得制丝线中的生产单元信息，并对每个生产单元建模为一个单独的线程进行控制。各生产单元之间通过全局对象进行通信，为防止资源共享冲突，各全局对象采用互斥量进行控制。在仿真执行过程中，我们采用事件步长法来推进

4、仿真钟。2计划仿真系统2.1系统功能   该计划仿真系统用于对整个生产过程进行模拟，在计划投入生产前，验证计划的合理性，从诸多预计划中选择最合理的计划策略；在实际生产过程中，根据生产进度实时对生产过程进行预测，在异常事件对生产组织造成影响之前及时进行报警，以便正确采取相应措施，确保生产的有序进行。例如，当生产线中的某个工位设备出现故障时，系统通过计划仿真能自动计算出该故障持续时间在多少以内，对整个计划的执行不会造成影响，不需要调整计划；故障时间超过多少时将严重影响生产的组织(如造成某一生产单元待料)，必须提前进行计划的调整。2.2系统组成结构   该计划仿真系统的组成结构如图2所示：图

5、2.计划仿真系统组成结构   该组成结构包括3个模块：仿真工厂模型配置模块、仿真参数设置及结果输出模块和仿真运行模块。   2.2.1仿真工厂模型配置模块   该模块用于实现仿真工厂模型的配置，具体包括模型同步、模型配置和计划录入。   (1)模型同步模块用于仿真系统与MES的衔接，用户通过调用该模块的功能将MES数据库中与仿真相关的模型信息抽取出来存入仿真数据库，为仿真工厂模型提供基础数据。主要包括：生产路径、生产路径的生产单元以及各单元的相关属性信息。   (2)模型配置模块对接收到来自MES的模型进行再配置，例如将某个没必要进行仿真的生产单元从所在生产路径中排除、增加一个属性信息

6、、调整属性值等。   (3)计划录入模块接受来自计调人员的计划信息，将其存入仿真数据库，以后对其进行仿真。如有任何看法或投稿请联系MSN：liangxi1122@hotmail.com；QQ：85557991   2.2.2仿真参数设置及结果输出模块   该模块具体实现用户对仿真各参数的设置以及仿真结果的获得，包括初始状态配置、仿真系数设置和结果报告。   (1)初始状态配置模块用于初始化仿真模块，包括计划执行情况信息，生产单元的状态信息。   (2)用户采用仿真系数设置功能来对仿真的相关系数进行设置，如运行的时间比例尺。   (3)结果报告以报表等形式向用户输出仿真结果，便于对其进行

7、分析。   2.2.3仿真运行模块   该模块是整个计划仿真系统的核心部分，它通过调用数据库中的相关信息来实际实现对计划的仿真。这里的数据库具体包括仿真规则库和仿真数据库，其中仿真规则库存储的是仿真过程中的约束关系，它被整理为若干的计划仿真过程的规则并由动态脚本进行封装，在具体的仿真执行时对其进行动态调用。通过规则的重构可使系统能够适应多种行业类型的仿真。仿真数据库存储着仿真工厂模型和仿真的运行结果记录，以便对其进行分析和优化。   该模块的内