面向輪胎企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、輪胎制造業(yè)是勞動密集型的傳統(tǒng)制造行業(yè)，信息化技術(shù)在輪胎行業(yè)的推廣與應(yīng)用對于提升輪胎制造企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有重要作用。經(jīng)過過去十幾年的信息化建設(shè)，我國輪胎制造企業(yè)信息化水平已經(jīng)有了長足的進步，在自動化設(shè)備應(yīng)用方面，從膠料混煉到胎體成型，大多數(shù)工序?qū)崿F(xiàn)了自動生產(chǎn)線聯(lián)動生產(chǎn)，在企業(yè)管理方面，通過企業(yè)資源計劃(Enterprise Resources Planning，ERP)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Managemen

2、t，PDM)、供應(yīng)鏈管理(Supply ChainManagement，SCM)等管理軟件的實施與應(yīng)用，輪胎企業(yè)基本可以完成企業(yè)資源的有效管理和使用。但隨著信息化應(yīng)用的進一步深入，企業(yè)上層的管理系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化設(shè)備無法形成有效連接，數(shù)據(jù)孤島、信息斷層等新的問題暴露出來，這從一定程度上削弱了輪胎企業(yè)信息化應(yīng)用的成效。制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System，MES)是計劃管理層和底層控制層之間的橋梁

3、，可以有效填補兩者間的鴻溝，是實現(xiàn)制造業(yè)信息化的關(guān)鍵。它主要解決車間生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行問題，通過對物流和設(shè)備狀態(tài)等進行實時監(jiān)測與協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，達到快速響應(yīng)制造及降低能耗的目的。近幾年，國內(nèi)外對MES的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得一定成果，尤其在鋼鐵、化工等行業(yè)，MES的應(yīng)用已經(jīng)對整個行業(yè)的生產(chǎn)過程產(chǎn)生了重要影響。但在輪胎行業(yè)，MES的研究仍然處在探索階段，本文通過對輪胎生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)采集技術(shù)、輪胎生產(chǎn)過程計劃調(diào)度技術(shù)，輪胎生產(chǎn)全過程追溯體系和輪胎生產(chǎn)過

4、程的MES集成等MES關(guān)鍵技術(shù)的研究，探討了MES在輪胎企業(yè)的應(yīng)用。
　　 本文的主要研究工作及成果如下：
　　 1)對MES的產(chǎn)生、發(fā)展及研究現(xiàn)狀進行綜述，分析了MES在國內(nèi)外各個行業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合輪胎生產(chǎn)過程的特點和輪胎企業(yè)信息化現(xiàn)狀，提出了輪胎企業(yè)MES系統(tǒng)總體框架及應(yīng)用過程中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 2)針對輪胎企業(yè)混合制造過程的特點，提出了一種輪胎生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)采集方案，針對自動化設(shè)備，提出基

5、于OPC技術(shù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與過程監(jiān)控的方案，同時提出了基于核函數(shù)的自適應(yīng)最小貢獻淘汰在線建模方法，并通過其在智能密煉系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)果驗證了其可行性與有效性。
　　 3)為解決輪胎生產(chǎn)過程中生產(chǎn)調(diào)度計劃編排效率低下的問題，提出了基于約束理論和遺傳算法的混合啟發(fā)式算法，以硫化工序為瓶頸工序，以交貨期提前和拖期懲罰最小化為調(diào)度目標，進行硫化工序的優(yōu)化，然后按制造過程進行BOM分解后，對輪胎生產(chǎn)的成型和半制品各工序進行有效調(diào)度。該算法在

6、企業(yè)應(yīng)用中使半制品與成型工序間脫節(jié)時間明顯減少。
　　 4)可追溯性系統(tǒng)作為輪胎企業(yè)MES的一個重要組成部分，建立生產(chǎn)過程追溯體系對于生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)督、明確質(zhì)量責(zé)任與原因、缺陷產(chǎn)品理賠和工藝流程改進都具有重要的工程意義。本文結(jié)合輪胎生產(chǎn)過程的特點，提出了基于條碼技術(shù)和RFID技術(shù)的輪胎生產(chǎn)過程追溯體系，設(shè)計了追溯映射模型，從質(zhì)檢、硫化、成型、半制品直到密煉工序的全生產(chǎn)過程和從輪胎成品、胎胚、半成品、混煉膠直到原材料的全部物料的追溯方