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面向光伏企业的MES研究与实现

作　者: 程文静
导　师: 熊健民
学　校: 湖北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 制造执行系统车间调度问题禁忌搜索算法工作流物联网
分类号: TP315
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

全球经济的迅速发展，引起了制造业的革命。越来越多的企业引入信息化的管理方式来提高效益。很多企业都试图开发出能适应各自生产情况的制造执行系统，用来解决生产车间的调度问题、生产数据的实时监控和实时交互等问题。本文以某太阳能高科技有限公司的实际业务需求为背景，运用禁忌搜索算法、工作流和物联网等技术，对制造执行系统进行了理论研究和实践。本文主要研究内容包括以下几个方面。在开发技术上，制造执行系统采用基于MVC模式下的综合集成解决方案，由Spring.NET框架、IBatis.NET框架和ASP.NET MVC技术构成。前端采用Jquery UI和Ajax技术来丰富页面。在生产中，比较难解决的问题当属车间作业的调度问题，某企业生产线的特点是单目标柔性车间作业，经过综合分析后认为采取禁忌搜索算法来解决车间作业调度问题最为适合。因此对禁忌搜索算法进行了理论研究，同时将禁忌搜索算法与其他算法进行了比较。在车间管理方面，尝试引入工作流来协助车间的管理。分析了工作流在生产中的优势，通过对工作流的模型、工作流的权限和工作流实例这三个方面的管理，使工作流在生产中很好的执行。在车间数据处理方面，采用物联网中的RFID技术，通过移动终端对各个组件的信息进行采集，然后通过移动终端上的Android程序对数据进行处理，最后经无线网络与后台服务器上的制造执行系统进行交互。最后，总结全文的研究工作后，提出了还需开展的工作。MES不仅满足了企业的实际业务需求，前端技术的使用提高了用户体验，增强了页面的美观、提升了页面的刷新速度。使用禁忌搜索算法很好地解决了该企业的车间作业调度问题。工作流的引入极大的提高了生产车间的执行效率。物联网技术也实现了车间生产数据的实时采集、实时监控、实时处理。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题研究目的和意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 国内外 MES 研究现状  11-12
    1.2.2 MES 发展前景  12-14
    1.2.3 本文在 MES 中主要研究的问题  14
  1.3 本文的研究内容和框架  14-16
第2章 MES 平台关键技术的研究  16-31
  2.1 基于工作流的研究  16-19
    2.1.1 工作流  16
    2.1.2 工作流在制造业中的应用  16-19
    2.1.3 工作流在制造业中的优势  19
  2.2 平台开发技术的研究  19-27
    2.2.1 .NET Framework  20
    2.2.2 MVC 开发模式  20-21
    2.2.3 ASP.NET MVC  21-22
    2.2.4 Spring.NET 框架  22-24
    2.2.5 IBatis.NET 框架  24-26
    2.2.6 Jquery 技术  26-27
    2.2.7 Ajax 技术  27
  2.3 物联网技术的研究  27-29
    2.3.1 频射识别技术  28-29
    2.3.2 基于移动终端和无线网络数据交互  29
  2.4 本章小结  29-31
第3章禁忌搜索算法在车间作业调度问题上的应用  31-42
  3.1 制造业生产车间的特点  31
  3.2 车间作业调度问题的概述  31-35
    3.2.1 车间作业调度问题  31-32
    3.2.2 车间作业调度问题产生的背景  32-33
    3.2.3 车间作业调度问题的典型调度方法  33-35
  3.3 禁忌搜索算法  35-40
    3.3.1 禁忌搜索算法  35-37
    3.3.2 禁忌搜索算法的应用  37-39
    3.3.3 禁忌搜索算法与其他算法的比较  39-40
  3.4 本章小结  40-42
第4章 MES 平台的设计  42-50
  4.1 引言  42
  4.2 MES 的总体框架  42-44
    4.2.1 MES 的总体需求  42-43
    4.2.2 MES 的总体架构  43-44
  4.3 MES 的功能设计  44-45
  4.4 MES 的数据库设计  45-49
    4.4.1 数据库的需求分析  45-46
    4.4.2 数据库的逻辑设计  46-49
  4.5 系统开发环境和开发工具  49
  4.6 本章小结  49-50
第5章 MES 平台的实现  50-64
  5.1 应用背景  50-51
    5.1.1 企业概况  50
    5.1.2 MES 对于企业的意义  50-51
  5.2 MES 的业务需求分析  51-53
    5.2.1 业务需求场景  51
    5.2.2 系统功能需求  51-53
  5.3 MES 平台的设计与实现  53-62
    5.3.1 功能模块的实现  53-57
    5.3.2 用户权限的管理  57-58
    5.3.3 车间作业调度的实现  58-60
    5.3.4 工作流的管理  60-61
    5.3.5 数据的采集与交互  61-62
  5.4 MES 的部署及运行  62-63
    5.4.1 系统部署  62-63
    5.4.2 系统运行  63
  5.5 本章小结  63-64
第6章全文总结与展望  64-66
  6.1 研究总结  64-65
  6.2 需要进一步开展的工作  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
附录  70

面向光伏企业的MES研究与实现

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