文档介绍：装配型 MES 生产调度技术研究
集团公司总装分厂主要负责集团产品(主要为导弹)的总装,是产品生产工艺路
线的末端生产单元,它的装配线采取手工装配的多品种轮番流水线装配。目前车间作
业计划的编制流程是——由总装分厂按照集团生产主计划制定相应的车间生产计划,
并将作业计划发至相应导弹的装配车间。目前相应的计划主要是由计划员以及调度员
根据经验进行编制,这种作业计划编制过程没有考虑车间资源能力、瓶颈环节以及实
时信息,导致计算得到的所谓“满意解”与车间生产实际相偏离,甚至导致计划不可
执行。因此,必须寻求新的适应 MES 系统要求的生产调度算法。本章在分析了目前生
产车间计划编制存在问题的基础上,建立了制造系统模型,提出了基于瓶颈分解的启
发式算法,使复杂的调度问题得到简化、计算规模小,并能对车间的动态变化做出迅
速的反应。

装配车间作业计划排序现状
目前,装配车间作业排序采用的是倒排产算法,对车间同一时刻的不同类型投产
零件进行一次计算的方法,按照零件工序完工期限的早晚进行安排,完工期限早的零
件工序排在前,晚的排在后。然后由零件的最晚完工日期开始按反工艺路线的顺序,
往前推出各道工序的开始和完工日期,倒排计划如表。
表现有倒排计划示意图
34
3月
4月
部件
工序名称
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
战
斗
部
粘结药柱
30
30
30
30
30
10
25
进弹壳
30
30
30
30
30
10
24
装配
30
30
30
30
30
10
23
测质心
30
30
30
30
30
10
22
例试
20
高
压
室
零件清洗
30
30
30
30
10
19
固药
30
30
30
30
10
18
例试
去湿、装配、例试6天
17
装配
30
30
30
30
30
10
16
总
装
陀螺测试
30
30
30
30
30
10
15
综合测试
30
30
30
30
30
10
14
陀螺装药
30
30
30
30
30
10
13
陀螺例试
12
中间体装配
30
30
30
30
30
10
11
中间体焊线
30
30
30
30
30
10
10
运载器装配
30
30
30
30
30
10
9
运载器焊线
30
30
30
30
30
10
8
发动机装药
30
30
30
30
30
10
7
导弹对接
30
30
30
30
30
10
6
导弹布线
30
30
30
30
30
10
5
去湿
30
30
30
30
30
10
4
进筒
30
30
30
30
30
10
3
便携
30
30
30
30
30
10
2
装箱
30
30
30
30
30
10
1
该算法的实质上是一种反向推理,其有利之处在于能与加工任务的完工期限密切
配合,形成基本合理的初始结果。但是由于现有计划的编制:(1)不具备在有限资源
(设备和人力)基础上科学实现定长制造、按时供货的作业排产手段;(2)不能实时
共享制造过程中的信息,当发生生产、质量问题或计划变动时,无法有效地实现动态
调度;(3)现有计划编排忽视瓶颈工序的存在,把所有的工序能力设置同样大小,往
往导致瓶颈工序堵塞了整个生产线,而导致产品完工日期拖后于交货期;(4)由表
可见,缺乏对生产瓶颈环节的准确判断方法,无法有效地提高生产系统的产能和各生
产资源的利用率。为此,若按此计划进行生产,工件的完工拖期或为了按期交货赶工
加班是常有发生的事。因此,该计划在车间的实际生产中用途不大。
本章针对车间生产调度中的突出问题进行了研究,并提出解决问题的相应算法。

导弹装配调度问题描述
随着生产车间信息化程度的日益增强,生产车间的信息环境变得越来越“透明”。
制造执行系统(MES)对生产过程信息的实时监控和采集,因此对车间调度算法的实时性
和动态性提出了很高的要求。目前使用的车间作业计划排序方法是远不能满足实时
性、动态性要求的;而现有的一些用于 MES 的生产调度算法虽然很