面向智能仓储的制造执行系统的设计与实现

发布时间：2020-08-02 19:03

【摘要】：近年来中小制造型企业在智能制造的行业大背景下飞速发展,各种自动化设备部署数量不断增加,智能仓储系统在生产制造领域的应用也越加广泛,制造执行系统(MES,Manufacturing Execution System)作为生产管理和调度执行的控制中枢,也成为了制造型企业信息化建设中不可或缺的一环。仓储和生产是制造型企业管理中的两大核心环节,那么如何根据它们两个的业务特点,使智能仓储系统和制造执行系统之间形成业务集成,是现在中小制造型企业面临的一大难题。本文以某中型终端设备加工企业为研究对象,该企业在配备了智能仓储系统及相关自动化设备之后,由于智能仓储系统与车间生产现场并未建立直接联系,整个生产管理过程产生脱节,导致生产效率与资源利用率并未得到显著提升。为解决上述问题,根据该企业的实际需求,以原有智能仓储系统为基础,为它设计实现了一套面向智能仓储的制造执行系统,最终达到为企业降低能耗、节约成本、提高效益的目标。本文首先阐述了在企业生产管理中智能仓储系统和制造执行系统之间进行系统衔接的重要性,以及两大系统在国内外的研究发展现状。然后结合企业工厂生产现场的实际业务场景和已有智能仓储系统的特点,选用了Spring Boot和SSM框架相整合的技术方法来开发实现该制造执行系统。接下来通过工厂内部生产的基础业务流程图,分析了实际生产过程中的业务功能,给出了工厂内部业务流程中的系统管理、计划管理、物料管理、生产管理、数据统计等功能的用例图,分别对这些模块进行了需求分析,根据分析结果得到系统业务从属关系,从而划分了系统的功能模块。之后构造了系统的E-R图,分析确定了系统中实体之间的联系,对系统的数据库进行了整体设计,接着对各个功能模块进行详细设计,通过类图和序列图的形式阐述了业务功能的编码实现过程。在进行生产任务调度排序时,基于作业排序优先规则设计并实现了动态组合规则的生产任务排序策略,优化了车间作业排程,合理分配生产任务。本文最后针对每个业务功能都编写了测试用例,通过执行测试用例并将测试结果和预期结果进行对比,各个功能的测试结果与预期结果相同。依靠测试工具对系统整体进行了性能测试,并将测试结果进行数据分析,结果满足系统的预期目标。本文所设计实现的面向智能仓储的制造执行系统在正式上线投入使用之后,能够稳定运行,通过用户在实际使用过程中的信息反馈和系统性能监控指标表明,系统已经满足了业务功能需求以及性能要求,达到了预期设计的目标,充分发挥了企业原有智能仓储系统的优势,优化了企业生产调度执行管理过程,有效提高了企业生产效率。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F273;TP311.52
【图文】：

执行结果与预期相符合，功能测试通过，角色设置页面初始化和角色权限分配的测试结果截图如图 5.1 和 5.2 所示。图5.1 角色设置页面截图图5.2 角色权限分配页面截图5.2.2 计划管理测试用例计划管理模块包括客户信息管理、客户生产订单管理、BOM 单管理、生产计划管理等功能，这里主要介绍客户生产订单管理、生产计划管理和 BOM 单管理的功能测试。客户生产订单管理主要测试客户生产订单信息的条件查询和数据维护，以及订单列表数据信息的显示情况。具体测试情况请参照表 5.4。

结果截图如图 5.1 和 5.2 所示。图5.1 角色设置页面截图图5.2 角色权限分配页面截图5.2.2 计划管理测试用例计划管理模块包括客户信息管理、客户生产订单管理、BOM 单管理、生产计划管理等功能，这里主要介绍客户生产订单管理、生产计划管理和 BOM 单管理的功能测试。客户生产订单管理主要测试客户生产订单信息的条件查询和数据维护，以及订单列表数据信息的显示情况。具体测试情况请参照表 5.4。

71生产订单功能的测试结果截图如图 5.3 和 5.4 所示。图5.3 新增客户生产订单截图图5.4 修改客户生产订单截图生产计划管理功能主要测试了生产计划信息的条件查询和数据维护，以及列表数据详细信息的显示情况。具体测试情况请参照表 5.5。表5.5 生产计划管理测试用例表用例标识 scjhgl-0001 用例名称 生产计划管理测试目的 测试生产计划管理的各项功能是否达到预期测试项目 测试步骤 期望结果 测试结果生产计划查询 1、打开生产计划管理页面;分页展示对应查询条件的生产计划信息列表(生产计划编号 与期望结果相

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