基于MES的生产车间动态管理方法与系统与流程

本申请涉及车间动态管理，尤其涉及基于mes的生产车间动态管理方法与系统。

背景技术：

1、mes是介于计划层与控制层之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过对包括物料、设备、人员、订单、在制品等在内的工厂生产资源条件约束进行实时分析、计算和处理，以给出当前资源的最优配置和利用方案，作为进行生产调度与决策的依据。

2、目前，现有的mes决策存在滞后性强，无法及时、准确进行生产调度，存在没有智能进行车间动态管理的技术问题。

3、综上所述，现有技术中存在由于mes决策存在滞后性强，导致对生产决策的随车间进行实时变化的效率较低，造成生产调度的准确性较低，进一步影响车间生产效率的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供基于mes的生产车间动态管理方法与系统，用以解决现有技术中存在由于mes决策存在滞后性强，导致对生产决策的随车间进行实时变化的效率较低，造成生产调度的准确性较低，进一步影响车间生产效率的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请提供了基于mes的生产车间动态管理方法与系统。

3、第一方面，本申请提供了基于mes的生产车间动态管理方法，所述方法通过基于mes的生产车间动态管理系统实现，其中，所述方法包括：搭建mes层，并建立mes层与计划层、控制层的数字通信，其中，控制层设置有传感器组，以mes层读取计划层的生产计划，并同步控制传感器组进行车间内资源状态采集，构建初始数据集，车间内资源状态包括物料状态、设备状态、人员状态；以生产计划作为控制目标，以所述初始数据集建立搜索空间，在搜索空间内建立初始解集后，所述初始解集对应初始寻优空间；配置搜索个体，在初始寻优空间外进行寻优空间搜索，并通过贪婪算法进行新搜索结果与初始寻优空间的适应值比较，建立第一寻优空间，其中，所述第一寻优空间为更新后的寻优空间；建立评价适应度函数，所述评价适应度函数包括稳态适应度函数、负荷适应度函数和效率适应度函数，且稳态适应度函数、负荷适应度函数和效率适应度函数设置有初始权重；配置追随个体，以所述追随个体在第一寻优空间进行追寻搜索，并通过所述评价适应度函数进行搜索状态评价，以搜索状态评价结果控制第一寻优空间和初始解集的更新迭代，当迭代结果满足预设要求，则生成解空间；以所述解空间构建控制参数，并通过控制层以控制参数执行生产控制，以所述传感器组生成实时反馈数据集；根据所述实时反馈数据集进行实时优化决策，以实时优化决策结果完成生产车间的动态管理。

4、第二方面，本申请还提供了基于mes的生产车间动态管理系统，用于执行如第一方面所述的基于mes的生产车间动态管理方法，其中，所述系统包括：初始数据集构建模块，所述初始数据集构建模块用于搭建mes层，并建立mes层与计划层、控制层的数字通信，其中，控制层设置有传感器组，以mes层读取计划层的生产计划，并同步控制传感器组进行车间内资源状态采集，构建初始数据集，车间内资源状态包括物料状态、设备状态、人员状态；初始解集构建模块，所述初始解集构建模块用于以生产计划作为控制目标，以所述初始数据集建立搜索空间，在搜索空间内建立初始解集后，所述初始解集对应初始寻优空间；第一寻优空间构建模块，所述第一寻优空间构建模块用于配置搜索个体，在初始寻优空间外进行寻优空间搜索，并通过贪婪算法进行新搜索结果与初始寻优空间的适应值比较，建立第一寻优空间，其中，所述第一寻优空间为更新后的寻优空间；评价适应度函数建立模块，所述评价适应度函数建立模块用于建立评价适应度函数，所述评价适应度函数包括稳态适应度函数、负荷适应度函数和效率适应度函数，且稳态适应度函数、负荷适应度函数和效率适应度函数设置有初始权重；解空间生成模块，所述解空间生成模块用于配置追随个体，以所述追随个体在第一寻优空间进行追寻搜索，并通过所述评价适应度函数进行搜索状态评价，以搜索状态评价结果控制第一寻优空间和初始解集的更新迭代，当迭代结果满足预设要求，则生成解空间；实时反馈数据集生成模块，所述实时反馈数据集生成模块用于以所述解空间构建控制参数，并通过控制层以控制参数执行生产控制，以所述传感器组生成实时反馈数据集；动态管理模块，所述动态管理模块用于根据所述实时反馈数据集进行实时优化决策，以实时优化决策结果完成生产车间的动态管理。

5、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

6、通过搭建mes层，并建立mes层与计划层、控制层的数字通信，其中，控制层设置有传感器组，以mes层读取计划层的生产计划，并同步控制传感器组进行车间内资源状态采集，构建初始数据集，车间内资源状态包括物料状态、设备状态、人员状态；以生产计划作为控制目标，以所述初始数据集建立搜索空间，在搜索空间内建立初始解集后，所述初始解集对应初始寻优空间；配置搜索个体，在初始寻优空间外进行寻优空间搜索，并通过贪婪算法进行新搜索结果与初始寻优空间的适应值比较，建立第一寻优空间，其中，所述第一寻优空间为更新后的寻优空间；建立评价适应度函数，所述评价适应度函数包括稳态适应度函数、负荷适应度函数和效率适应度函数，且稳态适应度函数、负荷适应度函数和效率适应度函数设置有初始权重；配置追随个体，以所述追随个体在第一寻优空间进行追寻搜索，并通过所述评价适应度函数进行搜索状态评价，以搜索状态评价结果控制第一寻优空间和初始解集的更新迭代，当迭代结果满足预设要求，则生成解空间；以所述解空间构建控制参数，并通过控制层以控制参数执行生产控制，以所述传感器组生成实时反馈数据集；根据所述实时反馈数据集进行实时优化决策，以实时优化决策结果完成生产车间的动态管理，也就是说，通过对生产资源调度方案进行动态调整，执行寻优决策，最终实现了生产车间的资源优化配置的技术目标，达到了提高生产效率和质量的技术效果。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.基于mes的生产车间动态管理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置搜索个体，在初始寻优空间外进行寻优空间搜索，并通过贪婪算法进行新搜索结果与初始寻优空间的适应值比较，建立第一寻优空间，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以搜索状态评价结果控制第一寻优空间和初始解集的更新迭代，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当第一寻优空间内的剩余寻优空间数量低于预设阈值，则触发搜索更新指令，以所述搜索更新指令控制搜索个体进行寻优空间的进一步搜索，以完成第一寻优空间的更新迭代，还包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时反馈数据集进行实时优化决策，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述实时反馈数据集进行数据分解，获取工作异常，包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.基于mes的生产车间动态管理系统，其特征在于，用于实施权利要求1至7中任意一项所述方法的步骤，所述系统包括：

技术总结本申请提供了基于MES的生产车间动态管理方法与系统，涉及车间动态管理技术领域，该方法包括：以MES层读取计划层的生产计划，并同步进行车间内资源状态采集；在搜索空间内建立初始解集；配置搜索个体进行寻优空间搜索，建立第一寻优空间；建立评价适应度函数；在第一寻优空间进行追寻搜索，并进行搜索状态评价，控制更新迭代，当迭代结果满足预设要求，则生成解空间；构建控制参数，执行生产控制生成实时反馈数据集；进行实时优化决策，完成生产车间的动态管理。通过本申请可以解决现有技术中由于MES决策存在滞后性强，进一步影响车间生产效率的技术问题，实现生产车间的资源优化配置的技术目标，达到提高生产效率和质量的技术效果。技术研发人员：杨绪清,杨丽娜,杨立山,庄政曦受保护的技术使用者：沈阳宏远电磁线股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26