基于MES的造船企业车间作业调度系统研究

基于MES的造船企业车间作业调度系统研究

　苏　翔,等:　基于MES的造船企业车间作业调度系统研究 23

基于MES的造船企业车间作业调度系统研究

苏　翔,孙红霞

(江苏科技大学经济管理学院,江苏镇江212003)

2.1　关键问题描述

　　提　要　针对目前造船企业车间作业计划粗糙以及作业调度频繁的现状,提出基于MES的造船企业车间作业调度系统。该系统采用逐层细化的六级计划与调度机制,细化作业计划并使其得以有效执行构建人工协同的车间作业调度模型,提供柔性化方式。水平。

关键词　造船企业　制造执行系统

车间作业调度　人机协同

中图分类号　F273　　　文献标识码　A

MES(Ad2

,AMR)在20世纪90

1。(En2,ERP)与底层控制层(ControlSystem,BCS)之间的执行层,一方面将企业资源计划层的命令进一步细化后,向生产过程发出制造指令;另一方面,将过程控制层收集到的实时信息,反馈回业务管理层,作为以后编制生产计划的依据,并对车间作业进行实时动态调度,将企业资源计划和过程控制整合在一起,形成ERP/MES/BCS三层为核心的企业信息集成系统。

由此可见,MES是企业资源计划系统和设备控制系统之间的桥梁和纽带,是企业实现敏捷化和全局优化的关键系统,是船舶行业信息化建设发展的关键。

2.2　ERP/MES/BCS三层信息集成

MES的架构具体概括为“一个平台、二个集成、

[2]

三个支撑系统”。船舶行业综合信息平台包括企业数据集成平台及应用集成平台两大部分。ERP/MES/BCS的三层体系就是建立在这个平台之上,通过数据库技术和相关集成技术将整个企业联为一体。

ERP和MES之间的集成采用“信息集成内容遵循S95标准[3],消息封装格式应用XML技术,企业应用集成平台采用BizTalkserver来实现”的中间件集成方法[4],该集成平台性能稳定、可靠性高。

MES与BCS的集成则应用OPC技术。OPC使MES在集成过程信息时,无需考虑OPC的底层细节技术,只要遵循OPCXML或OPCCOM/DCOM的规范[5],其OPC客户端就可以方便地访问OPC服务器,从而使MES可以方便地根据现场实际情况结合企业应用的需要,快速地实现OPC服务器的过程信息集成。

在充分发挥上述两大集成技术所构建的集成平台的稳定性好、可靠性高的基础之上,建立了基于MES的车间作业调度系统的基本框架图,如图1所示。

1　引言

　　为实现中国船舶行业从“造船大国”向“造船强国”转型的发展战略,我国船舶企业积极响应“以信息化带动工业化”的战略决策,大力推进船舶企业信息化建设,全面提高企业信息化管理水平。目前在制定造船生产作业计划时,对造船构成活动的划分比较粗略,一般只是分到较大的节点或工艺阶段,没有具体划分到详细的工序,直接用于指导车间生产。同时,生产信息的反馈周期长,生产调度缺乏必要的现场信息,对于生产过程中所出现的各种随机扰动(设备故障或检修、插单和销单等)得不到及时有效的解决。尤其是造船企业产品品种多(成品油轮、集装箱船等),变动性大,编制作业计划,调度的工作量大而复杂,从而导致生产过程中存在着许多问题,如生产过程稳定性差,缺乏柔性等。

本文以船舶行业为背景,提出了基于制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem,MES)的车间生产管理子系统。该系统通过对制造过程中车间层合理计划、调度与控制,缩短产品制造周期,减少在制品数量,降低库存,从而提高生产资源的利用率,最终提高企业的经济效益。

2　制造执行系统

作者简介:苏　翔(1965-),男,教授。