1、毕业论文 开题报告 信息管理与信息系统 中小制造企业生产管理信息化系统设计与实现 -生产任务管理模块 一、立论依据 1.研究意义、预期目标 生产管理信息化系统是制造企业中面向生产管理过程的信息化管理系统， 是一种面向制造过程的新型车间生产管理与控制信息系统， 即当前学术界和产业界研究和应用热点的制造执行系统（ Manufacturing Execution System， MES）。 MES接收企业上层生产管理信息系统产生的生产计划，负责管理生产现场的计划执行，指导生产现场活动；同时为企业上层生产管理信息系统制订切实有效 的生产计划提供及时、准确的反馈信息，形成一个双向、实时的信息链路。生产任
2、务管理是制造企业管理的核心，也是生产管理信息化系统的关键核心功能模块之一。伴随中国经济的快速发展，中国正在成为世界制造业的中心。然而中国的制造业企业却面临日益激烈的国内外竞争，如何迅速提高企业的核心竞争力，很重要的一点，就是利用信息技术对制造业产品全生命周期中的相关信息进行采集、传递、处理，实现以信息技术带动制造业进步。通过本课题的研究，能够 为中小制造企业生产管理信息化系统的执行提供基础的应用；能够 为中小制造企业提供一种以任务为主线的生 产管理模式，并提供相关的信息化管理平台；同时，能够理顺和优化制造企业的生产管理流程， 提高企业的核心竞争力， 实现企业内部信息和数据的集中管理，为企业制造
3、过程的知识管理提供一种参考的平台，提高企业的综合效益。 本课题以中小制造企业为研究对象，从其生产信息化管理的需求出发对生产管理信息化系统的生产任务管理模块进行设计和实现， 首先 对生产管理信息化系统的概念和作用进行分析；在调查分析的基础上，结合本地中小制造企业在制造过程信息化管理中对生产任务管理的需求，对生产管理信息化系统的生产任务管理模块进行需求分析；在需求分析 的基础上，根据 MESA生产管理信息化系统功能模型中的生产任务管理模型，对中小企业生产管理信息化系统的生产任务管理模块进行设计和开发实现，并实现与基础数据管理等其它业务模块的数据共享。 2.国内外研究现状 由于经济全球化，市场的竞争
4、也日趋激烈，制造企业要想在激烈的市场竞争中取胜，生产管理信息化已经成为企业在生存发展中的一个重要手段。生产1 管理信息化就是要打破企业内部的信息孤岛，优化业务流程，使企业的在销售、计划、生产、采购等部门之间的信息畅通，实现信息共享，提高企业管理能力，降低生产运作成本，最终提高企业的竞争 力。 而 MES 就是面向生产管理信息化的。 制造企业通过实施 MES 系统可以解决生产计划、排产调度、工艺管理、品质管理、现场数据采集和统计分析及设备管理等基本功能，为企业提供最佳的生产现场管理手段。针对 MES 国内外已经有了一系列的研究成果，以下从MES 以及生产任务管理两方面进行综述。 王胜强等人 （
5、2009）提到 美国先进制造研究机构将 MES定义为 “ 位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车问层的管理信息系统 ” ， MES为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源 (人员、设备、物料、客户需求等方面 )的当 前状态信息 。 MES协会 在白皮书 MESA White Paper No. 2 1997中提出了 MES的概念和基本功能。在白皮书 MESA White Paper No. 3 2000中提出了 MES与 ERP及控制系统的关系图。实力雄厚的自动化系统供应商 (如Siemens， Rockwell Automation)都在采取并购一些卓有成效的 MES公
6、司，或开发 MES软件包来抢占 MES的市场。 Rockwell Automation推出了生产管理软件解决方案 RSBizware针对离散制造业和批量生产过程。但是，作为连接企业 上层信息系统和工厂设备层的 MES仍然没有比较成熟的技术和标准，企业上层信息系统和工厂设备层之间的鸿沟依然存在。王琦峰等人（ 2008）提出 MES是位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间生产的管理信息系统。它能够为车间管理人员提供生产计划的执行、跟踪以及所有资源的当前状态等信息。制造执行系统在企业计划管理层与车间底层控制之间架起了一座桥梁，填补了企业计划管理层和底层控制之间的 “ 鸿沟 ” 。在市场
7、竞争激烈的现代生产环境下，制造执行系统成为面向车间生产管理和控制的主流技术。 肖力墉等人（ 2009）提出了面向 我国制造企业的 MES 功能体系结构。该功能体系结构以生产管理模型为中心，对制造执行层进行了功能结构的划分，并定义了其内部的主要功能及各功能之间传递的信息流。 胡新平（ 2010）认为 MES是近 10 年来在国际上迅速发展、面向执行层的生产管理技术与实时信息系统。 MES 可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业降低成本、提高产品质量和服务质量。潘 美俊等人（ 2008） 从 MES系统体系结构、主流技术、国内外应用情况及中国目前存在的主要问题等方面对 M
8、ES的现状进行了综述与评价，认为 MES 软件弥合 了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隙，为企业提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业降低成本，按期交货，提高产品及服务质量，使企业能在全球化的竞争中立于不败之地。 生产任务管理作为企业生产管理的核心，为企业提供生产任务调度和任务2 执行信息，是企业实行协调控制、可集成进化的信息依据和基础。程杰（ 2006）在分析了企业资源计划任务管理模块后，指出 其 中的同类项合并和无限能力的任务管理思想对小批量客户化定制的局限性。王景华（ 2007）指出了中小企业生产计划与控制存在物料提前期不确定、计划与能力计 算分离及计划与调度分离
9、等问题。生产任务的合理调度和控制是制造领域研究 和应用 的热点。 韩峰等人（ 2008）将 Holon Agent引入任务管理中，构建了基于 Holon Agent的任务管理模式，研究了 Holon Agent单元结构和以合同网协议为基础的信息交流方式，为企业任务管理提供分布式的调度决策能力，降低意外扰动的影响，合理利用企业资源。乔东平等人（ 2006）提出基于多代理构建具有混合控制结构的分布式生产任务管理系统，给出系统中的代理划分。系统采用分派、协商和请制 3 种方式对任务进行安排，以资源管理代理为例 给出了基于 JADE平台构建系统中代理的过程，最后对实用系统的研究作了展望。 综上所述，
10、MES 软件弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带，是实现生产管理信息化的关键。虽然学者们已经对 MES 以及生产任务管理有了一定的研究，但是对于中小企业在生产管理信息化任务管理模块的研究的并不多。所以 结合制造业信息化工程， 有必要对制造企业生产管理信息系统的生产任务管理模块进行研究，从而 实现制造企业生产管理信息化，提高企业的综合效益。 3.参考文献 1 王胜强，芮执远，刘军制造执行系统 MES及其功能技术模型 J甘肃科技 ， 2009（ 5） 2 曹江辉，王宁生，解放 制造执行系统现状与发展趋势 J高技术通讯， 2003（ 6） 3 Kelly T.
11、Electronic data systems： MES in the age of agile manufacturingM. Berlin: Springer Press, 1995. 4 MESA. MES explained: a high level visionR.Pittsburgh: MESA International White Paper Number 1, 1997. 5 Jean M, Paulo C, Gerard M. Manufacturing execution systems for customized productionJ. Materials Pro
12、cessing Technology,2006（ 10） . 6 刘仲英 ， 薛华成 管理信息系统 M北京 :高等教育出版社， 2006 7 王琦峰，刘飞，黄海龙 面向服务的离散车间可重构制造执行系统研究 J计算机集成 制造系统， 2008（ 4） 8 罗百辉 ， 陈勇明 生产管理工具箱 M北京：机械工业出版社， 2009 9 肖力墉 ， 苏宏业，苗宇 等 制造执行系统功能体系结构研究 C浙江：浙江大学出版社， 2009 10 胡新平制造执行系统（ MES）建设的思考与实践 J国防制造技术， 2010（ 4） 11 陈冉升 面向 MES的工作流管理系统的研究和实现 D 南京：南京航空航天大学，
13、3 2009 12 潘美俊，饶运清 制造执行系统现状与发展趋势 J中国制造业信息化， 2008（ 9） 13 程杰，宋福根，赵晓珍 MRP 中 生产计划与控制的缺陷分析及改进 J工业工程与管理， 2006（ 4） 14 王景华等基于 MAS 的生产计划与控制系统研究 J合肥工业大学学报， 2007（ 6） 15 韩峰，张振明，田锡天等 基于 Holon及 Agent的生产任务管理模式研究 J 现代制造工程， 2008（ 5） 16 乔东平等基于多代理的分布式规则调度研究 J机械科学与技术， 2007（ 2） 二、研究方案 1.主要研究内容（或预期章节安排） 主要研究内容：（ 1）对生产管理信息
14、化系统的概念和作用进行分析；（ 2）在调查 分析的基础上，能够结合本地中小制造企业在制造过程信息化管理中对生产任务管理的需求，对生产管理信息化系统的生产任务管理模块进行需求分析；（ 3）在需求分析的基础上，能够根据 MESA生产管理信息化系统功能模型中的生产任务管理模型，对中小企业生产管理信息化系统的生产任务管理模块进行设计和开发实现，并实现与基础数据管理等其它业务模块的数据共享。 预期章节安排： 1 中小 制造企业生产管理信息化系统的概述 1.1 生产管理信息化系统的概念 1.2 中小制造企业生产管理信息化系统的产生和发展 1.3 中小制造企业生产管理信 息化系统的效益 1.4 国内外研究现
15、状 1.5 本文研究的主要内容 2 中小 制造企业生产管理信息化系统 的生产任务管理模块需求分析 2.1 中小制造企业信息化的概述 2.2 中小制造企业对生产管理信息化系统的需求 2.3 生产任务管理模块概述 2.4 生产管理信息化系统的生产任务管理模块系统功能性需求分析 2.4.1 生产任务管理的流程分析 2.4.2 生产任务管理数据分析 2.4.3 系统功能定义 3 生产管理信息化 系统的生产任务管理模块设计 3.1 系统总体结构设计 3.2 系统功能模块设 计 3.3 网络系统设计 4 3.4 数据库系统设计 3.4.1 数据库概念设计 3.4.2 数据库逻辑设计 3.4.3 数据库物理
16、设计 3.5输入输出设计 4 系统实现 4.1 系统实现概述 4.2 系统平台介绍 4.3 典型功能应用的系统实现 4.3.1 生产订单管理 4.3.2 工序加工进度查询 4.3.3 生产报表 2.实施方案和进度计划 实施方案： 本论文的研究是浙江省教育厅项目 “ 基于 SOA的可重构制造执行系统及系统集成技术研究 ” 的重要组成部分，在论文的调研阶段，在指导老师的指导和带领下，将结合课题的 研究对宁波市中小制造企业进行调研和相关实践，并在此基础上，结合中小制造企业的实际需求进行生产任务管理模块的分析、设计和实现。 进度计划： 第 6 学期第 19-20 周至第 7 学期第 1-5 周：完成毕业论文选题。 第 7 学期第 6-14 周：完成外文翻译、文献综述和开题；完成详细提纲。 第 7 学期第 15-20 周：写作毕业论文，完成初稿。 第 7 学期寒假：结合毕业论文选题开展调查研究。 第 8 学期第 1-2 周：修改、完善毕业论文。 第 8学期第 3-6周：毕业论文答辩 ； 参加毕业实习；修改、完善论文，完成定稿。
