基于网络化的协同MES调度系统的设计.docx

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1、基于网络化的协同MES调度系统的设计现代企业为了增强市场竞争力及适应市场需求，提高工作质量，使员工的聪明才智能够充分地发挥，其管理结构开始从金字塔形的多层次结构向扁平的并行结构转变，生产模式由固定组织形式向动态的、分布的自主管理的单元小组工作方式转变。随着Internet网络的高速发展，不同地区的工厂协同生产就成为了可能，企业开始向跨地区甚至跨国组织生产的趋势发展。网络化、单元化和分布化模式下的生产过程意味着需要利用信息和通信技术把地理上相隔的制造单位组织起来进行生产。制造执行系统(MES)本身也是各

2、种生产管理的功能软件集合，其中的调度排序模块是车间高效运行的关键，而一个集中的MES调度系统很难来管理与控制如此复杂变化的生产过程，为了适应这样的需求就要引入新的生产管理思想和模式来设计和开发MES系统，构建支持网络化的MES调度模块就是解决方案之一。1网络化的协同制造执行系统模型协同MES系统具有开放式的体系架构，当异地的生产单位加入了协同生产，其MES系统通过标准接口加入到协同MES系统中，在这种体系系统支持下自动加入MES的各个模块：优化调度，生产控制，物料跟踪，文档管理。统计分析，设备管理，人

3、力资源管理，工作释放，调度生产都能加入MES协作系统。与其他分厂互联，从而对企业的生产进行有机地协调，优化了生产结构。在支持网络化制造的协周制造执行系统中，从其内部来看，其各模块比如车间工序详细调度，数据采集资源分配和状态管理，产品跟踪和产品清单管理等等单元分布运行。协同合作；从各异地系统之间来看，总部的MES系统和各分厂的MES系统与通过因特网相互连接。由企业集团中的协调单元系统，按照一定的规则策略分析信息流，实时地了解和监控各分厂的生产进度。并且建立企业中的各分厂之间的防同调度机制解决冲突，在分厂

4、与总厂之间进行协调，实现生产的优化调度。网络化协同MES系统基于Web技术、C/S和B/S方式的系统架构，以作业计划和调度为核心功能，通过Web服务器实现信息发布和与异地MES系统数据传输的任务，能实时与ERP系统或其它制造单位互相传输信息实现异地生产的信息的集成。当生产任务变化或机器发生故障时，系统有能力进行自我调整，具有独立完成任务的自主能力。网络化MES系统结构如图1所示。图1网络化MES系统结构示意图2网络化的MES调度协调机制在网络化的调度中，本地的MES的车间调度模块必须与异地的MES的车

5、间调度模块相互通信，本地的调度结果会影响到异地的协作工厂的调度。并且在调度时，还需要考虑其它协作工厂的生产进度对本地的调度影响。在网络化MES协调调度系统下的各MES系统分部都是具有自主权的智能系统。如何让MES车间工序调度模块进行有效的通信与协调，是否接受、如何接受另外的MES车间工序调度模块的生产任务是整个系统高效运行的关键。这些决策和安排可以让各MES调度系统根据不同的利益得失来做出，一个比较简单的可能实现方式如下所述：协调单元模块能从总部的系统控制单元实时接受有关各个异地MES调度系统，已调度

6、的分散化的制造任务群的信息，保存各个制造分厂的进度情况，并向各个MES车间调度模块提供的相互问的详细计划、任务进度的当前状态的信息，以及按时间目标导出可能的新任务序列等信息。协调单元通过综合将得到所有单元的整体制造进度信息，总结出关键的制造任务路径，然后计算出各制造任务的可拖延时间、延期损失值、完成任务的收益值等数据，并且按各个分厂进行分类。协调单元必须具备两个功能：评估正在进行生产的加工任务完成后的收益值，以及评估某分厂由于经常拖延或提前加工任务的完成时间，而引起的在网络化MES协调调度系统中的信誉

7、损失或提高，这样如果某个分厂接受额外的任务，或者无法按期完成制造任务决定把自己的生产任务转向其它分厂时，协调单元将得到相关信息并计算出相应的信誉收益值或损失值。这个信誉值当然应该作为总部的控制系统分发制造任务、协调模块协调制造过程的参考数据。从中我们可以看出，基于网络化MES的企业并不能完全决定各异地制造工厂的实际生产活动，在很多决策方面也不能替它们做出决断，就是说各异地制造工厂需要权衡自己的信誉值和因多得订单所得的获益，所以各异地制造工厂有足够的生产自主性，可以自行做出决断是决策的最终作出者，但是它

8、们也同时要受到一些其所隶属于企业的限制，如此就可以解决当发生冲突时究竟谁来做出最终决策的问题。在基于网络化MES系统的制造模式下。不仅需要考虑网络通信下的交互信息设计和它们之间接口设计，而且与传统的调度机制相比，应该考虑其它协作单元的生产进度对己方的调度影响，其它协作单元的调度会受本方的调度结果的影响，在网络化MES系统中有分厂单元间协调模块做协调工作，但仅为各分厂制造单元的调度提供其它制造单元的建议以及信息，如：调度结果可能产生的损失与收益，在整个集团