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生产调度方案范文1
【关键词】柔性作业车间调度；动态调度；优化；遗传算法
1.引言
作业车间调度问题（Job shop Scheduling Problem，JSP）是目前研究最广泛的一类典型调度问题。柔性作业车间调度问题（Flexible Job shop Scheduling Problem，FJSP）是JSP的扩展，它突破了传统JSP关于各工序仅在唯一确定的机床上加工的限制，各工序可在多台可选的机床上加工。路径柔性更符合生产的实际需求，并能应对突发事件的干扰，大大提高了加工系统的整体性能。因此，近年来，在作业车间调度研究领域，诸多学者开展了FJSP的研究。同时，事先确定的优化调度方案在执行过程中会遇到突发事件的干扰，如机器故障、新订单到达、交货期变更、紧急插单等，需要进行再调度，以适应动态多变的生产环境。Holloway和Nelson于1974年首先提出了动态调度问题[1]。目前，动态调度问题已成为车间调度领域的主要研究热点。
针对车间调度问题柔性化、动态化的发展趋势，本文对柔性作业车间动态调度问题（Dynamic Flexible Job shop Scheduling Problem，DFJSP）进行了研究，首先研究建立柔性作业车间动态调度模型，采用基于周期与事件驱动的再调度方法进行实时动态调度，并给出求解调度优化结果的遗传算法的设计，最后通过一个算例仿真对算法及调度策略进行验证与分析。
2.柔性作业车间动态调度问题模型
2.1 DFJSP描述
假定一个加工系统有m台机器和n个工件，每个工件包含若干道工序，工件的加工顺序预先确定，每道工序可在多台可选的机床上加工，工序的加工时间随机床的性能不同而不同。调度目标是为每道工序选择最合适的机器，并确定每台机器上各工件工序的最佳加工顺序及开工时间，使系统中的若干性能指标最优。由于事先确定的优化调度方案在执行过程中会受到突发事件的干扰，则需要运用相关的动态调度策略进行再调度。再调度与初始调度的主要区别在于机床的状态，再调度时由于工件加工的连续性，某些机床有可能正在加工工件，处于忙碌状态，因此再调度模型相对于初始调度模型，在某些变量上需做一定的变动。
2.2 初始调度数学模型
2.2.1 假设条件
以下是针对初始调度问题的假设条件：
（1）在零时刻，所有的工件都可被加工；
（2）工序一旦进行不能中断；
（3）所有机器在零时刻均处于空闲状态；
（4）不同工件的工序之间没有先后约束；
（5）不考虑工件加工的优先权；
（6）各工件的准备时间和移动时间一起计入加工时间。
2.2.2 变量
变量定义如下：
mijk――工件i的第j道工序在机器k上的加工时间；
Sijk――工件i的第j道工序在机器k上的开始时间；
Eijk――工件i的第j道工序在机器k上的完工时间；
MPk――所有工件在机器k上的完工时间；
MS――所有工件的最后完工时间；
2.2.3目标函数
调度目标是使工件在系统中的流通时间最短。
Min（MS）=mink=1……K（MPk） （1）
2.2.4 约束条件
（1）顺序约束：工件i的第j道工序必须在第j-1道工序完成后才能开始。
（2）资源约束：任一确定时刻，机器k不能同时加工任意两个不同的工件，也不能同时加工任意两道不同的工序。
2.2 再调度模型
以上初始调度模型假设所有机器在一开始均处于空闲状态，而再调度时，一些机器因为工件加工的连续性，可能处于忙碌状态。假设t0为再调度时刻，调度方案的产生时间忽略不计，ti为当前工序在t0时刻的剩余加工时间。在t0时刻某些机床还在加工工件，由于加工的连续性，机床不能立刻停止对工件的加工，所以这些机床只能在t0+ti时刻参与再调度。初始调度模型假设在零时刻，所有工件都可被加工，在这里，零时刻是相对的。随着时间向前推移，进行再调度时，就将再调度方案开始执行时刻t0作为模型中的零时刻。假设所有机床都空闲，运用初始调度模型和算法得到的各工件在所在机床上的完工时间为Eijk，由于再调度时，机床未必都处于空闲状态，所以真正开始时间为max{0，Eijk-t0}。
通过新旧调度的时序关系，只需将初始调度模型中的工件加工开始时间做点改动，就可将基于静态调度的初始模型用于动态调度中，并使新旧调度方案较好的衔接起来，避免了非法调度。
3.动态调度策略
目前，动态调度方法主要有三种，即人工智能和专家系统方法、仿真实验方法和滚动窗口再调度方法[2]。其中，滚动窗口再调度方法是把一个动态调度过程分成多个调度时刻，当一个调度时刻到来时，根据当前生产状态选择一个最佳调度方案。通过在线优化各个调度区间，使系统在此区间内达到最优，从而使调度方案适应复杂多变的动态环境。这种调度方法由于实际可操作性强、环境适应性好等优点，得到了较为广泛的研究和应用。本文提出的动态调度策略也是基于这种方法。
3.1滚动窗口
采用滚动窗口技术对调度系统进行动态调度优化，首先是根据工件状态信息定义工件集。
本文将计划内的工件分成四个集合：可得工件集S1、窗口工件集S2、加工工件集S3和已完工工件集S4。S1集中了所有已下达但尚未调度的工件，S2集中了需要进行优化调度的工件，对这些工件运用相应的调度模型和算法进行优化，得到的调度方案可下达生产线执行，工件进入S3，加工结束后进入S4。当一个工件由上层生产作业计划下达后，就进入S1，并等待进入S2。从S1中选择工件进入S2的依据可根据工件加工的紧迫度值。因为工件有交货期的时间约束，所以工件的紧迫度值等于该工件的交货期减去此时即将调度的时刻。紧迫度值越小，进入S2的优先级就越高。同时每一次调度时，由于系统运行时间、车间生产能力和交货期等的限制，对S2中的工件数目有一定限制，数目的多少可根据调度人员的经验来确定。当出现扰动因子，如某一时刻某台正在加工的机床出现故障，则需要启动一次再调度，将该机床上正在加工的工件连同该时刻保存到S2中，并采集S3中未完工工件的剩余工序（不包括当前工序）信息转入S2中，最后对S2中的工件进行新一轮的调度优化。
3.2基于周期与事件驱动的再调度
滚动窗口再调度一般有三种策略，第一种是每隔一段生产周期进行一次调度，即周期性再调度，该调度方法能使生产保持一定的稳定性，是实际生产中采用最多的调度方法；第二种是系统状态一旦发生变化就立即进行调度，即事件驱动再调度，该调度方法能处理突发事件，但没有全局的概念；第三种则是将前两种策略结合起来，同时考虑的再调度，即基于周期与事件驱动的混合调度。混合再调度综合了前两者的优点，即能较好地响应实际的动态环境，又能保持一定的稳定性。因此本文研究中采用的是基于事件和周期驱动的混合再调度方法。当调度周期到时，启动周期性再调度，当出现机器故障等扰动因子时，启动事件再调度。
4.求解的遗传算法设计
车间调度问题属于强NP完全难题，求解困难，研究表明遗传算法是求解该问题的有效算法。遗传算法的难点在于遗传操作设计，主要有染色体编码、解码、适应度评价、选择、交叉和变异。下面给出了各操作的具体设计。
编码 柔性作业车间调度问题，不仅要确定加工顺序，还要面临机器的选择，因此基于工序的单层编码不能给出完整的解，为此，本文采用的是基于工序和机器的两层编码方案[3]。
解码 解码主要是排定所有工序的加工顺序，在这里采用结合编码中各工序的优先权随机数对工序AOV网络图进行拓扑排序的方法[3]。
适应度定义和选择策略 由于DFJSP模型中要求总目标函数值最小，为了便于概率选择，令适应度。选择策略采用适应度比例选择法计算个体生存概率：
（其中，M为群体大小，为个体i的适应度）。然后采用轮转赌法选出新一代种群。
交叉 交叉操作方法主要采用从一个父代中随机挑选一个子序列拷贝到子代的相应位置的方法[3]。
变异 本文中仅对第一层编码进行变异操作，采用倒置变异的方法[3]。
5.应用算例
一个加工系统有8个工件、5台机床，初始数据如表1所示。
根据调度模型及遗传算法得到初始调度优化方案，如图1所示。
调度方案在执行过程中，如遇到扰动事件或调度周期到，需进行再调度。以机床故障为例，假设在时刻10，机床5突然损坏，不能继续加工工件，在该机床上加工的工件只能安排到别的可选机床上加工，需进行再调度。由于在时刻10，有些工序已经完成，有些工序正在加工，将剩余未加工工序信息转入窗口工件集，更新窗口工件集的信息，参与重调度的数据如表2所示。
根据再调度模型及遗传算法得到再调度优化方案如图2所示。
从新旧调度方案的对比可看出，时刻10以后的调度发生了变化，机床5上不再加工任何工件，原来安排到机床5上加工的工件被安排到别的可选机床上加工，由于少了一台机床参与工作，也使工件的最后完工时间延长了。
6.结束语
本文对柔性作业车间动态调度问题进行了较为深入的研究。结合生产实际情况，建立了基于双目标的DFJSP初始调度及再调度数学模型。提出了详细的基于周期与事件驱动的滚动窗口再调度策略，使得动态调度问题转化为能运用调度模型及算法求解的静态调度问题。对求解调度模型的遗传算法进行了设计，包括染色体编码方法、解码方法、适应度计算、选择策略、交叉及变异方法等。最后的应用算例表明了文中所研究的模型、算法及动态调度策略是有效的、可行的。
参考文献
[1]Holloway， C.A.，Nelson， R.T.. Job shop scheduling with due dates and variable processing times[J].Management Science，1974，20：1264-1275.
[2]潘全科，朱剑英.作业车间动态调度研究[J].南京航空航天大学学报，2005，37（2）：262-268.
[3]余琦玮，黄铁群，叶良朋.遗传算法的双目标柔性作业车间调度研究[J].中国计量学院学报，2006，17（3）：246-250.
作者简介
余琦玮（1978-），女，硕士，讲师，主要从事车间调度、人机工程方向的研究。
生产调度方案范文2
将其连接并形成一个系统，发挥整体作用，避免各自为政。许多企业都具有生产监控系统，它可以监控生产现场的实际状况，且能持续收集生产信息，可以利用这些数据进行统计，决定管理政策，具有潜在价值。目前生产监控系统只是一个独立系统而不能实现信息共享，若在调度报表管理网络中应用，可进行更大范围及更深层次利用。
2网络化管理优化方案
网络化管理调度报表是一项系统化的方案，它的确立不仅关系到当前技术状态和未来发展前景，也与目前调度报表管理体制有关，经过综合考虑可以实行以下方案：整个系统可以先按照职能部门被划分成几个局域网或者网段，再利用网络互联技术联合成一个整体。每个职能部门首先是一个独立体系，管理自身的调度报表，然后也具备为其它有关部门提供必须的信息服务的职责；网络中任何部门都有在一定范围内访问其它部门提供的信息的权利。首先，调度作为企业生产管理的指挥中心，也是调度报表网络化管理的核心部分；其次，从组织上来说，它承担着管理整个系统运行的职责。从业务上来说，它除了管理自身报表之外，还可综合统计企业范围内的工作，向其他部门提供服务。从联接上来说，往下企业各个部门相互联接，往上能与局或公司，以及省、部委计算机信息网络联接。如图1所示：此方案具有以下特点：
（1）企业各个职能部门能够通过计算机网络联接在一起，在任何地方均可快速获取并综合处理网络中权限范围内数据，随后作出决策。例如，当企业中的物资部门决定购买生产材料的种类及时间时，能够向生产、计划和经营运销等部门获取一些数据，进行综合处理，既实现了生产要求的满足，又不至于使库存量累积，起到提高经济效益的作用。
（2）网络化管理报表省去了人工传送与处理数据的步骤，把数据放在网络中可以即时提取，并在本地进行相关处理，提高了信息处理与反馈的速度，出错率也大大降低。例如，各个部门想要了解某种材料或设备是否已经购买，或者想知道当日或当月销售数据，在办公室内经过网络查询就可立即知道，省去了大量时间。
（3）如今企业绝大多数都是按职能部门分块管理的，而统计报表需要调度进行集中汇总，再传递给企业领导或管理科。此方案能够便捷地按部门进行建设及管理，数据共享以只读方式进行，数据安全性大大提高。
（4）许多煤矿企业已经建立了像物资管理、生产环境监控等信息系统，此方案利用互联和ODBC技术将各个子系统进行联接，例如，可将生产环境监测系统联接如报表盘管理网络中，企业的生产环境信息在企业范围内共享，这不仅使每一个系统作用得到发挥，生产调度也能得到进一步发展。
（5）整个企业报表网络化管理工程比较庞大复杂，工程量及资金、人才投入也较大，所以难以一次性完成整个系统的应用开发。此方案可以依据企业自身实际情况，有步骤地分开建立几个子系统，再一个个将它们相互联接形成一个企业网络系统，并进行完善，最后完成整个企业的网络化报表管理。例如，先建立调度以及领导办公子系统，再逐步建立生产监控、物资、经营运销等子系统，依次纳入企业网络系统汇总，形成完整的网络化管理系统。本文来自于《科技创新与应用》杂志。科技创新与应用杂志简介详见
3结束语
生产调度方案范文3
【关键词】半导体制造 调度与仿真系统 MES系统 系统集成
1 生产线调度与仿真系统总体设计
由于半导体生产线制造活动十分复杂，而且在实际生产中往往对决策时间有较高的要求，因此考虑使用离散事件仿真技术设计实现模拟仿真调度。其基本原理是：在调度规则的指引下，建立仿真模型并在制造系统的仿真模型上试探性的经历整个加工过程，记录过程中各个对象的状态变化以及导致状态改变的事件，形成调度方案并统计性能事件。
结合半导体制造特点设计完成生产线调度与仿真系统，主要由数据库子系统、仿真调度子系统和性能分析评价子系统这三个系统组成。数据库子系统与企业MES系统相连，通过不断更新为仿真系统提供实时仿真数据；仿真调度子系统用于建立半导体生产线模型并依据企业定制的调度方案对半导体生产线完成仿真，从而获得可用于指导生产实际的调度结果；性能分析评价子系统根据仿真得出的调度方案输出性能评价结果，以便分析评价之用。仿真调度子系统和性能分析评价子系统通过数据库耦合达到交互信息的目的。（见图1）
2 生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计
2.1 生产线调度与仿真系统的数据获取
企业MES数据库记录了生产线上产品和设备的全部信息，仿真系统从MES系统中抽取相关数据构建仿真数据库，该数据库主要包括实时信息和历史信息。实时信息描述生产线上所有设备当前时刻状态，在仿真过程中它描述了仿真的起始状态，因此，在每次仿真开始前，需要将设备的实时状态信息从MES系统中更新到仿真数据库中。历史信息主要记录了仿真时涉及的产品和设备信息，包括产品的工艺流程、加工时间以及设备的设置、维修保养时间等相关信息。考虑到仿真程序的效率，采用Access作为调度与仿真系统数据库子系统的数据库引擎，更好地满足仿真的需求。
2.2 生产线调度与仿真系统数据接口实现
数据接口的实现主要包括两部分：接口定义、接口实现。接口定义指的是将数据接口的功能通过方法声明在代码中罗列。接口实现指的是根据接口定义，对每一项功能进行具体的代码实现。数据接口定义与数据库的物理表一一对应，而接口实现则可看作为数据层在软件层的软表。接口实现类是作为对数据层数据的缓存。加载程序对软表再加工，使之组织成基础模型。
根据半导体生产企业实际调度特性在生产线调度与仿真系统内搭建6个生产模型：MiniFab、HP24Fab1、HP24Fab2、HP24Fab3、BL4、BL6，每个模型的生成都是由统一的建模程序来动态生成的，每个模型对应一个数据库。不同结构的数据库，在软件层都有与之对应的一套数据接口定义，为了更便捷的抓取MES系统数据，仿真系统的6个模型设计采用同构数据库，所以在此部分的实现只针对标准数据结构的代码实现。
数据接口用作仿真模型对数据层的读取与写入，有数据软表（即仿真模型内部表）以及加载算法。加载算法读取当前模型标识，选取指定数据库，将MES系统数据载入内部表；在写入方面，也是先将MES系统数据写入内部表，再写入数据库。载入过程发生在仿真模型开始仿真之前，写入过程发生在仿真结束之后。加载流程见图2。
FabLoader是工具类中用于加载模型的类，首先由它发起加载MES系统设备表的请求。TableSet类是数据表的集合，通过它可获取当前模型数据中的任意表。TableSet通过GloabalVal查询当前何种模型在运行，之后TableSet根据当前运行模型的标识，选择对应的EquipmentTable生成实例，最后FabLoader得到该实例。FabLoader调用EquipmentTable的load方法生成Equipment实例，将其放入基础模型，继续加载模型其他部分。
3 结束语
通过生产线调度与仿真系统与MES系统的有效集成，实现了半导体生产的可视化管理，管理人员可事先确定用于生产实际指导的优化调度方案，并对设备的占用情况及瓶颈状态的变化进行预测，提高设备利用率，达到提高产能的目标。该系统现已投入生产运行并取得了良好效果。
参考文献
[1]赵奇.半导体生产调度与仿真研究[D].上海：上海交通大学，2007.
生产调度方案范文4
目前，邯郸市的供水保障任务主要是由三堤水厂和铁西水厂共同担负。三堤水厂为地下水厂，水源取自42公里外的峰峰羊角铺村附近深层地下水。铁西水厂为地表水厂，水源取自56公里外的岳城水库。两座水厂的日供水能力分别是27万立方米和20万立方米。目前，市区的日均用水量为20万立方米左右。为平衡全市供水压力，一般每个水厂担负10万立方米/日的供水任务。如果一座水厂因水源异常或水厂停电等故障情况停止运行，另一座水厂单独运行时，也有能力承担全市供水保障工作。
为加强生产调度的合理性、可靠性、及时性、科学性，完善服务热线满足用户各种用水服务需求的职能，我公司于2012年对生产调度辅助决策系统和热线暨CRM系统进行了升级改造。
一、生产调度辅助决策系统的主要功能
数据采集与监视。设立三级通讯机制，由一级系统水源地、加压站数据上传到二级系统水厂中控系统，水厂中控系统整理后上传三级调度系统的数据采集模块，该模块主要用于自来水管网数据采集点的监测控制与数据采集。通讯采用企业调度VPN专线，数据采集系统将水厂DCS系统采集的生产实时信息传输到总公司调度中心，一方面将数据传输到监视终端上，另一方面将数据保存到数据库中，供调度及决策使用。
供水计划预测。根据调度基础信息，以及短、长期供水负荷数据及天气、水文等历史数据等信息，作出全市用水需求预测；同时对来自计划管理子系统的制水计划、经理层的特定指令，结合短期用水量进行预测；实时准确地确定在任意时段的用水量，从而能正确地调度指令，及时调整各个水厂在任意时段的供水量。在保证合理水压的前提下，最大限度地节约能源，达到降低供水成本的目的。
调度系统融合了已投入使用的大表流量系统、管网测压系统和GIS系统，把以上系统的变化因素和用水量的历史数据等因素综合考虑在一起，为优化水量调节提供参考依据。
报警管理功能。通过采集模块对各项生产信息的实时情况的采集，设置报警范围值，超出范围系统会主动及时报警。针对这些报警信息可以根据不同警告级别采取不同的处理手段进行调度处理，使供水调度更加科学合理。
生产统计功能。主要是完成对日常生产的水量、原材料（电耗、氯耗、矾耗）消耗等生产技术指标的统计 ，并与计划及去年同期对比，形成日、月、季、年等各类基础报表，为管理人员提供分析整个公司各个阶段的生产状况的数据。
能耗分析功能。调度系统通过长期采集不同水泵开停组合下各类调度优化方案中用电情况不同，通过负载平衡分析给出省电节能模式，优选出既满足生产调度需要又能达到节能降耗目的调度方案，实现企业节能降耗的目的。
应急预案库。系统里存有各类优化方案和异常状况下 的应急预案，当供水生产遇到各种类似情况，尤其是碰到重大异常情况时辅助调度人员进行科学合理的进行应急生产调度。
供水调度辅助决策功能。依据历史供水数据及天气、水文等影响供水负荷的诸多因素，建立了科学合理的预测模型，对未来24小时的供水负荷进行较为准确的预测，制定出辅助调度预案，为调度人员科学合理的调度提供决策依据。
二、调度系统和热线系统在水源污染事件中起到的重要作用
2013年1月，一场突如其来的上游水源污染事件，给邯郸市的城市公共供水带来了前所未有的冲击和考验。由于铁西水厂水源岳城水库上游浊漳河水质受到污染，为了确保出厂水水质，经市政府同意，担负主城区50%以上供水任务的铁西水厂紧急关闭，改为全部由三堤水厂采用羊角铺地下水源单独供水。
在此严峻时刻，公司刚刚投入使用的调度辅助决策系统和服务热线系统发挥了重要作用：
针对供水工作实际，公司近年来先后修订建立了4大类10项供水应急预案，调度系统根据这些预案建立调度应急预案库，库里存有历史上成熟的调度方案，各类优化方案和异常状况下管网的实际运行方案、案例。调度决策系统与应急预案库相结合，在调度系统里形成了互相关联的一套应急调度体系。
在事件突发的情况下，通过比拟相似的外部环境变化给生产带来的影响条件，调用2012年公司对两个水厂互为备用、独立运行中铁西水厂停产、三堤水厂独立承担了全市的供水保障任务的应急演练测试数据，调度人员以调度系统制定出的辅助生产调度应急预案为参考，科学合理的进行应急生产调度，逐步增加羊角铺水源地机泵运行数量，三堤水厂的供水量逐步达到主城区日常供应水平，实现了市主城区无缝隙供水的目标。
通过调度系统对供水生产运行状态和管网运行的“监视、监控、调度、管理”一体化管控，为准确、科学决策提供了依据和参考。公司调度人员根据此系统直观、动态、实时反映的供水情况，对三堤水厂和羊角铺水源地进行机泵调整和管网压力调控，大大缩短了调度指挥时间，保证了水厂以及管网的安全，使市区压力最大限度的恢复平衡。对单水厂供水后，市区管网局部压力不足的区域信息通过调度系统融合的管网测压子系统进行了迅速统计，公司对这些区域立即采取了现场送水、调整二次加压等手段，充分保证了群众的用水需要。
调度预案辅助决策功能。通过目前水厂的进厂流量、清水池水位、出厂流量、压力以及水源地取配水时间、供水管网压力等条件，调度系统制定出下一时段的调度辅助决策预案，为调度人员提供调度决策依据。为减轻三堤水厂压力，保障高峰时段供水安全，公司利用已经建成的应急回流设施，根据调度辅助决策系统提供的“应急回流供水方案”。在夜间用水低峰期，铁西水厂清水池从管网回流2万立方米成品水进行储备，在次日用水高峰期两个水厂共同加压供水，保证了主城区用水高峰时期的管网压力。在整个应对处置过程中，科学的调度指挥发挥了不可替代的关键作用。
利用调度系统融合的管网测压系统和GIS系统，调度指挥管网维护人员在铁西水厂关闭后迅速定位、合理调整管网阀门实现管网压力平衡。由于三堤水厂位于邯郸市区南部，通过调节南部和西部供水区域交集处的联络阀门，改变了管网原来的水流方向和管网压力分布，使三堤水厂供水向原来由铁西水厂承担的西北部地区补水、增压，保证了市区西北部压力里的均衡。新系统提高了突况下通过调节管网阀门实现水压调节的应急反应速度。
调度系统中供水预测分析功能为应急状态下调度预案的制定提供了科学合理的依据。供水预测分析功能就是系统通过长期采集的数据在后台形成本日、周、月、季供水情况表、同条件日供水情况表等一系列图表，加入气象因素、社会因素等特定因素由此形成下一时段、下一日的供水形势预测。通过供水预测分析，确定了下一日的用水量，为应急情况下科学合理的生产调度工作赢得了宝贵的时间。
供水服务热线即CRM派单系统在这次应急事件中起到了很好的水情统计和舆论导向作用。
新建立的热线系统大大提高了热线对外服务的处置能力。事件中每天的接单量由平日的100余件猛增到近2000件/日，用户来电首先进入热线系统语音提示，收听到了实时播报当日重大水情公告，大大减轻了热线人员的工作强度。
热线系统的业务录入、统计、分析功能对水质事件期间群众反映的各种问题进行分类汇总，为及时应对出现的不同情况提供了一手资料。
接线员们通过热线系统规范化的服务，真诚、准确和耐心的解答群众来电，使市民群众对事态有了正确的认识，对公司采取的各种举措表示了理解和支持。在逐渐恢复常压供水的后期，通过热线系统中客户管理功能对事件期间统计归类用户进行回访，使群众从心里感觉到了自来水人认真负责的态度。
生产调度方案范文5
随着矿区铁路的发展，铁路运量迅猛增长。2001至2011十年来，总运量增长了2020万吨，增幅达177％。其中路车运量于2009年达到高峰后呈下降趋势。集团做出提高煤炭洗选产品附加值战略决策后，自各车运量稳定增长，并呈扩大趋势。
随着路车运量的下滑，自备车运量的快速增长，使矿区资源流向、车流流向发生了较大变化，路车车流减少，自备车流、跨口运量增多。由于自备车属双重作业，且自备车资源的品种较多，特别是入洗煤、洗煤副产品增加显著；各型自备车1100余辆，车型复杂不能混装，需要单独、小钩取送，折角车流，长大距离跨口运输增多等因素，使自备车周转时间显著增长，给日常运输组织工作带来较大压力。
经研究矿区铁路实际，运输组织着重从车流组织、机车运用方案、调度指挥三方面进行优化。一是通过分析机车运用、装车资源、调车作业，掌握流量和流向的变化规律，找出运输组织的薄弱环节，调整和优化车流组织；二是研究机车出乘运用方案，压缩机车运用台数；三是创新调度指挥方式，通过阶段计划的综合安排和实施，使车流组织与列车运行、机车运用互相紧密结合，使行调指挥与车站作业组织更加紧密，推动运输各环节密切配合、多方联动。
2 车流组织优化方案
2.1绘制矿区铁路流量流向图
为更直观的掌握全局车流和货流的流动情况，掌握各车站和装卸车情况和区间运量、跨口运量，找出机车出乘和和车流组织优化的重点，根据外运和自备车装卸车，将空车流、重车流转变为货物流向图，为运输组织决策提供依据。根据流向图，自各车流和路车车流的变化主要体现在跨口运输的变化。主要是鲁阳电厂、中鸿焦化等单位的跨口、重车流长大距离运输增多。跨口运量增长使跨口运输组织更加繁忙，因此，必须进行平西口车流组织优化。
2.2平西口车流组织优化
车流组织的优化最终反映到列车编组计划。为做好东调度台与西调度台之间的衔接，提高西台的运输效率，加强西台的机车运用、周转，研究了西台各车站的作业内容、作业特点，为加强运输衔接，从东调度台向西调度台有计划开行了6列满轴、满载、定点、定线、定编大列。编制的大列方案包括东台开车时间、编组方案、作业任务、编组要求返回东台时间和备注事项等内容，从而确保完成西台机车运用充足和外运、自备车装卸任务平稳有序的完成。
3 机车运用方案优化
3.1机车工作量分析
矿区铁路运输调度机动灵活性和随机性较强，受总调度室、煤炭生产、装卸车、运输施工、国铁入矿空车、国铁车站接发列车等多种因素的影响和制约，使运输组织、调度指挥、机车出乘面临诸多不确定因素。机车运用台数太多则浪费动力，造成单机运行、无效调车、空油耗增多，干线运输“假繁忙”现象；机车出乘太少，则不能完成当班生产任务，精煤、入洗以及重点运输不能保证。
为确定机车出乘台数，研究、分析了以往机车工作量等各项指标及内在联系、变化规律，根据机车工作量的理论和实际经验值来确定机车出乘台数。
统计分析以往机车运用数据，总重吨公里日均完成12.88万吨公里，机车平均运用台数18台，每台每班完成调车作业钩数65钩，每台机车班均承担入矿空车21辆、路卸1辆、路装22车、专装29辆，班均完成3373吨，机车日产量为25.74万吨公里／台.日。
3.2确定机车出乘台数和方案
(1)将以往机车运用的实验经验值，即机车台，班机车完成的运量作为机车出乘台数的考核指标。机车每台班日均完成3373吨，折合车数约3373+65=52车，按每钩13辆／25辆计，分别为4钩和2钩。在实施西台车流组织优化后，为压缩机车运用，节省运输成本，在理论和经验值的前提下，将机车班均完成运量确定为4000吨，即61车，4.7钩(13辆／钩)，2.44钩(25辆／钩)。
依据当日运量预计完成情况，按机车班均完成运量出乘机车。例：当班预计完成运量13万吨，当班应出乘机车13万吨÷2÷4000吨=16台。每增加400O吨则增加一台机车；当日自备车运量持平，当班保底入矿空车385辆，平东平西口每增加一列有效空车(60辆)增加一台机车，每减少一列有效空车，相应减少现车一台。当班预计运量达不到平均保底总运量，则根据机车工作量相应减少机车运用。
(2)机车运用优化方案：确定东台运用机车13台，其中八矿站驻勤由原1台调整为2台，田庄出入库11台；西台七矿站驻勤1台，宝丰站驻勤原1台调整为2台，兼顾东西台运输均衡适时调整。考虑田庄机车出库难、交班堵，且每班约5台机车出库后就向申西站开单机的实际，计划向申西站或中心站驻勤机车，进一步分流、疏通、搞活机车运用，实施机车多站联动。
4 调度指挥方式优化
4.1实施阶段计划
为避免行车调度员考虑调度计划时间仓促，计划不周到，从而稳步实施、总体推进班计划，更加合理、周密的进行科学调度；为使车站提前了解班计划内容，有利于接发列车、调车作业的布置和站务组织。使各级调度通过阶段计划形成合力，确保当班任务的完成，细化和分解了班计划，值班主任根据运量预计完成情况表和零活，结合总调计划、各车站现车和装卸车，于班前编制实施3小时阶段计划。进一步适应运输计划随机性、装卸车不稳定等外界干扰，错开机车乘调人员班中吃饭时间，便于值班主任调整阶段计划。当班值班主任通过制定阶段计划，广泛参与到当班调度指挥中，详细、全面的掌握当班运输生产、作业内容和调度情况，在班中根据运输生产情况变化，进行阶段计划的调整。
4.2阶段计划的传达与布置
生产调度方案范文6
关键词 调度管理系统；水泥项目；应用
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0164-01
当前我国的水泥企业规模不断扩大，并且市场竞争更加激烈。所以调度管理系统的科学与否在很大程度上影响着水泥企业的长远发展。我国水泥产业要想解决当前的主要问题就必须建立科学的调度管理系统，重新分配企业的内部资源。
1 水泥项目中调度管理系统的设立背景
以A企业为例，来阐述调度管理系统在水泥项目中的应用。A企业一直以来严格按照国家的相关规定进行组织生产，其产品具有稳定的性能，质量符合国家标准，获得国家免检产品、省著名商标等荣誉称号。
然而，当前市场竞争越来越激烈，企业规模需要进行扩大，A企业要想获得更好的发展就必须建立科学的调度管理系统，以有效解决企业在发展中遇到的问题，合理规划和分配企业内存在的资源，最终对生产资源进行统一的调配和控制。在科学的调度管理体系中，企业只要能够进行适当的投资，就可以集成局部的信息，在业务范围内不断优化内部资源，使得企业减轻在业务重组和资金方面的压力。对全厂实现科学的调度管理，建立信息化服务平台。
A企业采用中控PIMS调度管理系统具有以下几方面的好处，它对网络技术、通讯技术、总线技术等进行了相应的融合，确保能够与现场的设备进行随时的数据通讯。具体表现在：
1）数据接口非常丰富，可以确保与各种设备之间的通讯。
2）实现了全方位的开放，可以实现新增设备和系统的兼容。
3）采用科学的B/S结构模式，计算机能够通过安全的形式获取需要的信息。
4）用户维护方面非常便利，能进行报表、实时模拟、报警等功能。
5）将控制网和管理网进行科学的融合，使得企业信息化水平不断提高。
6）提供相应的技术支持，以确保产品能够具有先进的水平。
2 水泥项目中调度管理系统的基本情况
在A企业中存在4套生产装置，因为生产厂家的不同，所以控制系统的型号并不相同，并且所分布的位置分散，有些控制系统还超过了规定的使用年限。现需要统一管理全部的数据控制系统，其中包括对全厂生产安全进行涉及的电力系统等。应在水泥企业的网络环境中建立采集和管理全厂数据的科学调度管理系统。通过这个系统能够在全厂范围内进行相关生产信息的查询和管理，建立企业生产管理的调度制度，使得不同分厂之间的生产紧密联系起来，管理者能够对各个阶段的情况进行及时了解，合理调配产、供、物之间的关系，使得企业能够在调度资源、生产计划、营销产品和决策预测方面不段完善，实现经济效益的最大化。
3 水泥项目中调度管理系统的设计方案
结合A企业的生产现状以及长远发展的需要，设计了过程信息管理方案即PIMS。所谓过程信息管理方案，就是对企业的生产管理进行调度的软件。它能够集成信息并对其进行管理，其存在的主要目的是在企业的网络环境中实现生产过程的数据存储、数据采集、数据处理、数据查看、数据管理。能够达到生产场地和办公室之间的信息自由流通，企业在网络环境中能够对实时数据进行查看、管理、浏览、记录。在这个过程信息管理方案中，应该将有关生产信息的管理系统放置在企业的调度中，实现数据的采集、处理、等相应的功能。
在过程信息的控制层和企业的管理层中，应通过工业网来控制不同的信息系统。以实现企业过程信息管理层、管理层之间通过太网的方式来进行相关的通讯。在水泥企业的管理层中进行ERP数据库的科学配置，通过水泥企业中的管理网将生产数据上传到ERP数据库中，以形成详细的统计报表。通过光纤的形式来对整个网络进行控制。过程信息管理的服务器主要在总厂的调度室中进行安置，进行双网卡的配置，在对公司控制网和主干网进行连接时应使用网关连接的方式，将其中的网卡联系到现场数据的采集设备中并与现场的监控机构进行有机联系，形成完整的控制网络体系；而另一个网卡应在水泥企业的管理网中进行控制，实现控制网和管理网的有效分离，确保控制网能够安全可靠。同时对设备进行控制的过程信息管理系统为实时数据的收集系统，在这个系统中采用的是单向数据流的方式，从而确保现场控制具有足够的安全性。
4 水泥项目中调度管理系统的实施
水泥项目的调度管理系统包括很多方面其中主要为：系统联网、工程开发、网络、报表开发等。其中最为关键的就是系统的联网，其责任是从不同的控制角度对数据进行收集，它的存在能够为系统的稳定运行打下坚实基础。
1）水泥项目中调度管理工程的开发。过程信息管理系统能够提供调度管理的开发环境，在这个环境中进行工程画面的设置、系统参数的配置，以及对其他程序进行启动。开发的过程有项目的控制过程基本类似，主要是通过软件来为工程提供绘画功能和子图，满足项目的需要，同时它还支持ICO、JPG、BMP、GIF、JPEG等常用的格式，及时画出和现场一模一样的浏览画面，一便于进行控制。在开发中还应进行配置实时数据库、连接数据、选择趋势、报警设置等内容，所有的这些操作都应方便运行，比如只需要点击鼠标就能够完成工作。
2）对调度管理系统中的报表进行科学管理。过程信息管理系统能够结合生产数据来进行月报、班报的自动生成工作。在下班以前该系统会在每个班的实时数据库进行数据采集，继而处理数据并进行相应的计算。然后通过网页的方式来对报表数据进行显示，同时对于那些必须采用手工录入方式的数据如实验室内的数据等采用直接填写的方式进行收集。此外，项目工程还进行了区分报警等级的机制，主要划分为位号报警、安全报警等方式，通过各种不一样的方式进行相关的显示。
3）调度管理系统在水泥项目中的实施效果。通过运用科学合理的调度管理系统，可以摆脱分厂独立生产的情况，避免在出现问题后才去对关连的工段进行查找。总厂以及各个分厂都可以对生产中出现的参数变化情况进行及时了解，并结合这些数据调度相关的工段，这样就将事后弥补成功转化为了事前预防，使得生产效率得到大大提高，避免出现损失，同时在对各个生产工段进行考核时能够提供可靠真实的数据。A企业正是通过运行调度管理系统，才促进了企业的信息化水平，实现了生产效率的大幅度提升，取得了更好的经济效益，确保企业的竞争力不断增强。
参考文献
[1]张凤刚,张继堂.浅谈水泥生产线EPC总承包的项目管理[J].中国水泥,2011,07.
[2]玉建宁.如何做好总承包项目档案管理工作[J].中国金属通报,2009,34.
