动态生产调度系统的设计与实现.pdf

上海交通大学

硕士学位论文

动态生产调度系统的设计与实现

姓名：李晶晶

申请学位级别：硕士

专业：软件工程

指导教师：曹健

20060101
上海交通大学软件工程硕士学位论文

摘要

生产计划与生产过程的脱节一直是困扰生产管理人员的难题，它不仅
直接影响工厂的生产效率，而且成为制约现代企业内部信息集成和企业之
间供应链优化的瓶颈。制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem，
MES）为解决这一难题提供了一条有效的途径。作为本研究背景的CSP
（CompactStripProduction）工艺，是世界上处于主流地位的薄板坯连铸连
轧工艺。它具有流程短、结构紧凑、连续性高等特点。建立行之有效的生
产线制造执行系统，是对CSP生产线上的信息进行集成，使炼钢、连铸、
连轧工序合理地衔接，最大限度地发挥设备的能力，提高综合生产效益的
关键。
生产调度系统是CSP生产线MES中的核心部分与难点，它处理MES
与过程控制系统之间的信息交互，并对生产执行过程中的各种变化做出实
时响应。考虑到CSP生产线调度问题的动态特点以及传统的结构化分析设
计方法的局限性，本文首先概述了CSP生产线的工艺过程和特点，对有关
MES和利用统一建模语言（UML）进行系统建模的研究进行了系统的综
述。然后对MES环境下的CSP动态生产调度系统的外部环境、功能特点
和动态特性进行了具体地分析。在此基础上，运用基于面向对象技术的UML
对CSP动态生产调度系统进行了分析与设计；通过建立一系列系统模型对
CSP动态生产调度系统的外部环境、静态结构和动态行为进行了全面系统
地分析与描述，完成了对动态生产调度系统的建模，并顺利了实现了该生
产管理系统。

关键词：CSP，制造执行系统（MES），系统建模，动态企业建模，统一
建模语言（UML）

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上海交通大学软件工程硕士学位论文

Abstract

Thedisjointednessbetweenproductionplanandproductionprocesshaspuzzledthe
productionmanagerforalongtime,itnotonlyaffectsproductionefficiencybutalsobecomes
thebottleneckwhichrestrictsinformationintegrationinmodernenterprisesandsupplychain
optimizationamongenterprises.Manufacturingexecutionsystemsuppliesaneffectivewayfor
solvingthisproblem.CSP(CompactStripProduction)technologyasthebackgroundofthis
studyisthemaintechnologyinthecast-to-rollthinslabproduction.Ithasthecharacteristics
suchas:shortprocess,compactstructureandhighrequirementforcontinuity.Developingan
effectivemanufacturingexecutionsystemforproductionlineisthekeyofintegratingthe
informationonCSPproductionline,linkingthesteel-making,castingandrollingprocessina
rationalway,usingtheequipmentbest,andincreasinggeneralproductionbenefit.
TheschedulingsystemisthekernelanddifficultyofMESforCSPproductionline,it
processestheinteractionofinformationbetweenMESandprocesscontrolsystem,and
respondstimelytothechangesoccurredinthemanufacturingexecutionprocess.Considering
thedynamiccharacteristicofCSPproductionlineandthelimitationoftraditionalstructure
technology,thispapersummarizesthetechnicprocessandcharacteristicofCSPp