车间作业计划调度系统的研究与开发
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摘要
管理自动化是CIMS的神经中枢，指挥控制着各个部分有条不紊地工作。计算机辅助生产计划与控制系统是管理自动化的核心技术，计划／调度在整个系统中处于中心位置，也是CIMS应用工程中信息集成的关键问题之一。国内外许多学者对计划调度方法作了大量的研究。
本文结合成都飞机工业公司数控加工中心FA集成环境下车间作业计划调度系统的研究和开发，阐述了车间作业计划调度系统在CAC-CIMS／FA中的地位。通过对数控加工中心生产现状的分析，结合Job-Shop调度问题最新研究方向，提出了车间生产的组织形式和具体的调度算法；指出本系统是在FA的客户／服务器模式的体系结构下开发的，且与FA其它子系统信息集成和共享。在此基础上提出了利用关系数据库管理系统来进行信息集成管理；设计实现了基于客户／服务器模式的车间作业计划调度系统；最后，提出了系统今后的发展设想。
研究和实际开发工作表明，系统能满足现阶段对车间作业计划调度的要求，并为今后的发展奠定了基础。
Management automation is the crucial core of CIMS, which directs other parts in the system working in harmony. The Computer-Aided Production Planning and Controlling system is the key technology of management automation. As one of the most important topics on information integration in CIMS application projects, Planning and scheduling is the center of management automation, a lot of domestic and international scholars have made plenty of research on the method of scheduling.
Following the development of the workshop scheduling system in integrated environment of FA, Numerical Control Machining Center, Chengdu Aircraft Industrial Corporation, this paper elaborates the position of workshop scheduling system in CAC-CIMS/FA. After analyzing present production situation of Numerical Control Machining Center and the latest research on Job-Shop, it discusses the organization form of workshop production and specific scheduling algorithm, and points out that the system is developed under the architecture of Client/Server pattern of FA ,and it integrates and shares information with other FA subsystem. Therefore, on the basis of the above, it applies RDBMS to manage integrated information. Then, the workshop scheduling system was developed and realized in Client/Server pattern. Finally, the future development of the system was discussed.
All the work done shows that the system can meet the need of workshop job scheduling of current stage, and may establish foundation for the development of the system in the future.
本文结合成都飞机工业公司数控加工中心FA集成环境下车间作业计划调度系统的研究和开发，阐述了车间作业计划调度系统在CAC-CIMS／FA中的地位。通过对数控加工中心生产现状的分析，结合Job-Shop调度问题最新研究方向，提出了车间生产的组织形式和具体的调度算法；指出本系统是在FA的客户／服务器模式的体系结构下开发的，且与FA其它子系统信息集成和共享。在此基础上提出了利用关系数据库管理系统来进行信息集成管理；设计实现了基于客户／服务器模式的车间作业计划调度系统；最后，提出了系统今后的发展设想。
研究和实际开发工作表明，系统能满足现阶段对车间作业计划调度的要求，并为今后的发展奠定了基础。
Management automation is the crucial core of CIMS, which directs other parts in the system working in harmony. The Computer-Aided Production Planning and Controlling system is the key technology of management automation. As one of the most important topics on information integration in CIMS application projects, Planning and scheduling is the center of management automation, a lot of domestic and international scholars have made plenty of research on the method of scheduling.
Following the development of the workshop scheduling system in integrated environment of FA, Numerical Control Machining Center, Chengdu Aircraft Industrial Corporation, this paper elaborates the position of workshop scheduling system in CAC-CIMS/FA. After analyzing present production situation of Numerical Control Machining Center and the latest research on Job-Shop, it discusses the organization form of workshop production and specific scheduling algorithm, and points out that the system is developed under the architecture of Client/Server pattern of FA ,and it integrates and shares information with other FA subsystem. Therefore, on the basis of the above, it applies RDBMS to manage integrated information. Then, the workshop scheduling system was developed and realized in Client/Server pattern. Finally, the future development of the system was discussed.
All the work done shows that the system can meet the need of workshop job scheduling of current stage, and may establish foundation for the development of the system in the future.
引文
[1]．朱云龙 等．面向客户的随机动态生产管理模式研究．计算机集成制造系统—CIMS．2001．3
[2]．于海斌 等．可集成的制造执行系统．计算机集成制造系统——CIMS．2000．6
[3]．姜莉莉 等．单件小批生产的作业计划与调度监控集成系统．制造技术与机床．1999．11
[4]．黄慧君 等．CIMS环境下的信息集成．南京理工大学学报．1999．6
[5]. Shaw C. Feng, Manufacturing Planning and Execution Software Interfaces, Journal of Manufacturing Systems, Vol. 19/No.1,2000, Pp1-17
[6]. Mini Guo, Automatic Transformation from Data Flow Diagram to Structure Chart, Software Engineering Notes, Vol. 22/No. 4, July, 1997 Pp44—48
[7]. Randal J. Peters, An Axiomatic Model of Dynamic Schema Evolution in Objectbase Systems, ACM Transactions on Database Systems, Vol. 22, No.1, March 1997, Pp75—114
[8]. David Little, Integrated Planning and scheduling in the engineer-to-order sector, INT. J. COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING, 2000, Vol. 13, No. 6, Pp545-554
[9]．范玉顺 等．复杂系统的面向对象建模、分析与设计．清华大学出版社，施普林格出版社
[10]．陈禹六．IDEF建模分析和设汁方法．清华大学出版社
[11]．张根宝 王时龙 徐宗俊．先进制造技术．重庆大学出版社
[12]．唐立新．CIMS下生产批量计划理论及其应用．科学出版社
[13]．蒋贵善．生产计划与控制．机械工业出版社
[14]．2001年航空制造技术学术交流会论文集
[15]．http://www.cims.edu.cn/
[16]．刘飞 等．制造系统工程(第二版)．国防工业出版社
[17]．孙志挥 等．计算机集成制造技术．东南大学出版社
[18]．方红雨 等．基于遗传算法的调度问题研究．电脑与信息技术．2001．2
[19]．郑华林 刘飞 熊峰 尹超．一种新型的单件小批量生产车间调度方法．重庆大学学报(自然科学版)。2001．1
[20]．张俊福 等编．应用模糊数学，地质出版社，1988
[21]．陈荣秋 著．排序的理论与方法，华中理工大学出版社，1987
[22]．林胜．集成制造车间生产控制和管理技术研究，第七届中国国际机床展专辑,2001，2
[23]．工业工程在数控加工中的应用，航空科学技术，2000，1
[24]．阎福旺 孙圻 钟晓星 编著，系统集成技术，海洋出版社，2000
[25]．唐敦兵 李东波 孙宇 等，CAPP与车间作业计划集成的研究，中国机械工程，1997，6
[26]．吴锋 刘文煌．车间作业计划编制问题的统一描述与应用，中国管理科学1998，6
[27]．吕建红 王金廉 陈坚．生产管理调度系统中的数据库实现。计算机工程，2001，2
[28]．凌永明 编著，Workd Wide Web与Client/Server计算技术，上海科学技术出版社
[29]．菲利普斯 瑞温德伦 索尔伯哥 著，刘泉 万敏 译，运筹学的理论与实践，中国商业出版社
[30]．徐福缘 凌佩雯 范晋鹰，一个小批量多品种的生产计划模型，工业工程2000，12
[31]．孙宇 陈杰 张世琪，先进制造系统车间控制器研究，电气技术与自动化，2000，5
[32]. Hoda EIMaraghy, Vishvas Patel,Imed Ben Abdallah, Scheduling of Manufacturing Systems Under Dual-Resource Constraints Using Genetic Algorithms, Journal of Manufacturing Systems, Vol. 19/No. 3, 2000, P186-P188.
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