MES框架下的造紙企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度及質(zhì)量控制研究.pdf

1、目前，對于流程工業(yè)，當前信息化的發(fā)展趨勢是采用以CIPS(ComputerIntegratedProcessSystem)為代表的流程工業(yè)綜合自動化技術，其基本體系為ERP/MES/PCS的三層結(jié)構。ERP(EnterpriseResourcePlanning)層強調(diào)企業(yè)的計劃性，MES(ManufacturingExecutionSystems)層強調(diào)計劃的執(zhí)行，PCS(ProcessControlSystem)層則強調(diào)設備的控制。

2、 MES層通過信息傳遞，對從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。當工廠里有實時事件發(fā)生時，MES能及時作出反應、報告。并用當前的準確數(shù)據(jù)對它們進行指導和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應使得MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動，有效指導工廠的生產(chǎn)運作過程。從而使其能夠提高工廠及時交貨能力、改善物料的流通性能。又能提高生產(chǎn)回報率。其中，生產(chǎn)調(diào)度和質(zhì)量控制是它的兩個重要環(huán)節(jié)。 生產(chǎn)調(diào)度是連接生產(chǎn)經(jīng)營管理和生產(chǎn)過程控制的

3、紐帶。一方面要為企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略決策層提供決策依據(jù)，一方面向控制層安排生產(chǎn)加工任務，指導監(jiān)督控制層的運作。而質(zhì)量則是企業(yè)產(chǎn)品制造過程中第一個要關注的因素，其次是產(chǎn)量和成本。提高質(zhì)量意識首先需要強調(diào)全員參與的意識。無論怎樣的質(zhì)量管理模式，最終目的是提高企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的適時控制能力，盡可能將缺陷消除在萌芽階段，從而降低不合格品率。 因此，開展造紙企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度和質(zhì)量控制領域的研究是非常必要的，這些研究對社會也將具有重要的理論和實際意義。

4、 本文針對造紙企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度中的排產(chǎn)模型和調(diào)度算法以及質(zhì)量優(yōu)化等問題進行了研究，主要研究內(nèi)容包括： (1)對造紙企業(yè)調(diào)度問題進行了一定的探討，提出了一種造紙生產(chǎn)調(diào)度問題的多視圖描述方法，它通過功能視圖、組織視圖、過程視圖、信息視圖和人與資源視圖來描述造紙企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度。 (2)提出了一種造紙企業(yè)的優(yōu)化排產(chǎn)模型，將激勵制度和工人的心理因素等應用到多目標造紙企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度問題中，并針對傳統(tǒng)方法中權值分配不合理會導致某個目標

5、下非支配解遺失的問題，采用了均值自適應法求解方法，使遺傳算法中權值系數(shù)的設置得到了很大程度的改善，一定程度上提高了多目標下遺傳算法的優(yōu)化性能，并對交叉和變異策略進行了改進即采用輪盤賭和精英選擇策略保留了優(yōu)良的個體，有效的減緩了遺傳算法搜索尋優(yōu)過程中種群收斂于單一個體的趨勢，并在算法執(zhí)行過程中體現(xiàn)了交叉和變異并行的思想，更有利于優(yōu)良模式的遺傳和生成。最后，進行了仿真研究和算法比較。結(jié)果表明：該算法以較高的概率、較快的收斂速度收斂于全局最優(yōu)

6、解。 (3)為提高造紙企業(yè)的質(zhì)量、減小工人的心理壓力，避免不確定因素對企業(yè)和人工工作效率的影響，提出了打漿度的在線檢測及優(yōu)化控制以及水分、定量的控制策略研究。采用FBP算法對打漿度的對應關系進行學習，從而可在很少步數(shù)下達到精度要求，收斂特性、收斂速度及系統(tǒng)的泛化特性都得到了改善。最后提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的靜態(tài)解耦方法，成功地將造紙過程的多變量系統(tǒng)變成了單變量系統(tǒng)，實現(xiàn)了定量、水分之間的解耦。同時由于造紙生產(chǎn)過程中存在較大滯后，

7、運用增益自適應補償控制方案，有效地克服了滯后對控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和控制質(zhì)量的影響。 (4)采用西門子公司的MES軟件SIMATICIT，建立了造紙企業(yè)的生產(chǎn)模型，實現(xiàn)了基于SIMATICIT下的造紙企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度，真正實現(xiàn)了上層業(yè)務系統(tǒng)ERP和下層控制系統(tǒng)PCS的信息溝通。 最后，在總結(jié)本論文研究情況的基礎上，提出了造紙企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度中需要進一步探索和研究的若干問題。如：(1)由于造紙企業(yè)生產(chǎn)過程存在大量的不確定因素，往往會導致