面向订单快速交付的生产过程管控技术研究与系统实现

面向订单快速交付的生产过程管控技术研究与系统实现柯家伟2016年1月 中图分类号：F406.2UDC分类号：658.5面向订单快速交付的生产过程管控技术研究与系统实现作者姓名柯家伟学院名称机械与车辆学院指导教师胡耀光副教授答辩委员会主席阎艳教授申请学位工学硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月 ResearchonProductionProcessControlTechnologyandSystemDevelopmentforOrdersFastDeliveryCandidateName：JiaweiKeSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:AssociateProf.YaoguangHuChair,ThesisCommittee：Prof.YanYanDegreeApplied:MasterofScienceMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016 研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期： 北京理工大学硕士学位论文摘要电子信息产业的快速发展促进了电子元器件需求量的大幅增加，个性化的产品需求也逐渐增多，使得电子元器件企业的生产模式逐渐转变为面向订单的多品种变批量生产。且随着电子产品的更新换代的速度加快，产品质量要求愈加严格，电子元器件企业如何在保证产品质量的前提下，提高订单快速交付能力，抢占市场先机成为该类型企业市场核心竞争力的重要体现。本文以电子元器件生产企业为对象，全面分析该类型企业生产过程管控方面存在的问题，以提高企业订单快速交付能力为目标，结合国内外的研究现状，对电子元器件企业生产过程管理与控制进行研究。在研发过程管控方面，构建研发基础数据库，采用知识导引法和相似度计算相结合的案例检索算法匹配相关案例。结合相关历史案例与产品工艺库、规范库等基础数据库进行研发方案辅助设计，并对研发过程进行监控。在制造过程监控方面，以产品工艺路线为依据，基于工作流技术建立制造过程流程模板，结合条形码技术对流程节点的工序信息和质量信息进行采集，通过对采集的数据进行统计分析，以图表的形式展示生产进度、订单拖期、订单履约等关键信息。针对老化车间的瓶颈工序进行调度优化。在确定订单分批规则、批次排序规则、生产能力和加工时间模型的基础上，以最小化加工时间为目标，建立整数线性规划模型来实现瓶颈工序的多机并行调度模型构建，并采用自适应遗传算法进行求解，得到优化后的生产调度结果。最后结合全文的相关技术研究，设计并开发了订单快速交付管理系统。关键词：订单交付；生产调度；遗传算法；案例检索；工作流；流程监控I 北京理工大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofelectronicinformationindustry,demandforelectroniccomponentsincreasessubstantially.Productionmodelinelectroniccomponentsenterprisehasbeentransformedintomulti-specificationandsmall-batchandMaketoOrder.Inaddition,demandforpersonalizedproductsisgraduallyincreasing.Andwiththefasterreplacementofelectronicproductsandproductqualityrequirementsbecomemorestringent,howtoensureofthequalityofproducts,improvetheabilitytoquicklydeliverorderstoseizemarketopportunitiesbecomeanimportantmanifestationofcorecompetitivenessinelectroniccomponentsenterprise.Therefore,researchonmanagementandmonitoringoftheproductionprocesswhichiscloselyrelatedtoorderdeliverycapabilitieshasimportantsignificance.Basedonthecomprehensiveanalysisofproductionprocessofatraditionalelectroniccomponentsenterprise,inordertoenhancetheabilityoftherapidordersdelivery,thispaperresearchontheproductionprocessmanagementandcontroloftheenterprise.Asforproductiondevelopment,includingdevelopmentsupportanddevelopmentmonitoring.Basedontheconstructionoftheunderlyingdatabase,knowledgeguidancemethodandsimilaritycalculationmethodarecombinedandusedtothecaseretrievalformatchingtherelatedcase.Andthendevelopmentprogramsareadjustedaccordingtotherelatedcaseandtheunderlyingdatabasetorealizethecased-aiddevelopment.Inmanufacturingprocess,workflowtechnologyisusedtoestablishproductionprocessandthenrelevantinformationiscollectedontheprocessnodebybarcodetechnology.Thenproductionprogress,tardinessorderandorderfulfillmentratewillbeshowedintheformofachartbasedonstatisticalanalysisofthedatacollected.Accordingtotheresultsofmanufacturingprocessmonitoring,bottleneckprocessoccurredinagingplant.Productionschedulingofthebottleneckprocessisnecessaryinagingplant.Aimsatminimizingtheprocessingtime,establishinganintegerlinearprogrammingmodeltoachievethemulti-machineparallelschedulingmodelbasedonorderbatchingmodel,batchsequencingmodel,productioncapacitymodelandprocessingtimemodel.Andthentheadaptivegeneticalgorithmisusedtosolvetheintegerlinearprogrammingmodel.Finally,arapiddeliveryordermanagementsoftwaresystemisdesignedanddevelopedbasedontherelevanttechnologyresearchinthispaper.II 北京理工大学硕士学位论文KeyWords:OrderDelivery;ProductionScheduling;GeneticAlgorithms;CaseRetrieval;Workflow;ProcessMonitoringIII 北京理工大学硕士学位论文目录第1章绪论..................................................11.1研究背景及意义..................................................11.1.1研究背景.................................................11.1.2研究意义.................................................21.2国内外研究现状..................................................31.2.1生产调度.................................................31.2.2案例检索.................................................51.2.3生产过程监控.............................................61.2.4目前研究的不足...........................................81.3研究内容与论文结构..............................................81.3.1研究内容.................................................81.3.2论文结构................................................10第2章基于基础数据库的研发过程管控研究.....................132.1电子元器件企业研发管理现状分析.................................132.2基础据库构建...................................................142.2.1产品信息库..............................................142.2.2产品规范库..............................................152.2.3产品工艺库..............................................162.3基于案例检索的研发方案辅助设计.................................172.3.1研发方案表示............................................182.3.2案例检索方法............................................202.3.3案例检索实例分析........................................242.3.4方案调整................................................262.4研发过程监控...................................................272.5本章小结.......................................................29IV 北京理工大学硕士学位论文第3章基于工作流的制造过程监控方法研究.....................313.1工作流技术.....................................................313.1.1工作流建模..............................................313.1.2工作流操作..............................................333.2制造过程建模...................................................343.3制造过程数据采集与可视化.......................................363.3.1制造过程数据采集........................................363.3.2制造过程可视化..........................................373.4基于订单履约率的交付能力提升实例...............................383.5本章小结.......................................................40第4章瓶颈工序调度优化研究.................................414.1电子元器件企业瓶颈工序分析.....................................414.2基于产能与交货期约束的生产调度优化模型.........................424.2.1问题描述................................................424.2.2订单分批规则............................................434.2.3批次排序规则............................................434.2.4瓶颈工序调度优化模型....................................444.2.5模型求解................................................454.3仿真验证与分析.................................................504.3.1仿真过程................................................504.3.2结果分析................................................544.4本章小结.......................................................55第5章订单快速交付管理系统应用实例.........................565.1业务流程分析...................................................565.1.1研发过程业务流程........................................565.1.2制造过程业务流程........................................585.2系统总体设计...................................................60V 北京理工大学硕士学位论文5.2.1系统层次结构............................................605.2.2系统开发环境............................................615.2.3系统应用环境............................................625.2.4系统功能设计............................................635.3产品研发支持子系统.............................................635.3.1基础数据管理............................................645.3.2研发方案生成管理........................................665.4生产过程监控子系统.............................................705.4.1研发过程监控............................................705.4.2制造过程监控............................................745.5老化调度子系统.................................................775.5.1老化调度管理............................................775.6本章小结.......................................................78总结与展望..................................................79总结...............................................................79展望...............................................................80参考文献....................................................81攻读学位期间发表论文与研究成果清单..........................85致谢........................................................87VI 北京理工大学硕士学位论文第1章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景随着近年来航天航空、通讯设备、计算机、互联网应用产品、汽车电子等产业的迅猛发展，同时国际制造业向中国转移，中国的电子元器件行业得到了快速的发展。中国电子信息产业的快速增长带动了电子元器件产业的迅猛发展。同时，国内外经济环境、行业环境的不断变化在很大程度上改变了电子元器件生产企业的竞争格局，传统的价格竞争优势逐渐减弱，研发创新能力、产品质量、订单交付能力和服务成为了电子元器件企业竞争力的新标志。中国已成为电子元器件生产大国，国际市场占有率超过30%，国内市场占有率也超过了50%。许多产品如碳膜电阻器、云母电容器等的生产水平和规模已达到国际先进水平[1]。但是，从整体上看，传统的电子元器件依然是我国电子元器件生产企业产品的主流。电子元器件生产企业在当前的市场竞争中面临着严峻的挑战，主要包括以下几点：1.个性化的市场需求。电子信息产业朝着高精尖方向发展的同时，也对电子元器件产品的各方面提出了更高的要求。常规的产品已经不能满足市场的需求，人们在追求产品功能多样化的同时，也在追求产品的个性化。提高电子元器件企业的研发能力是满足个性化市场需求的重要手段。研发出前沿的高新技术的产品、缩短研发周期才能在激烈的市场竞争中占得先机[2]。2.生产模式的转变。市场需求的个性化使得企业再也不能依据库存量进行生产组织，必须及时响应市场的需求。生产模式逐渐转变为面向订单的多品种变批量生产。3.交货期缩短。随着自动化水平的不断提高，电子信息产业的产品更新换代速度不断提高，作为基础供应商的电子元器件企业的产品交货期也被不断压缩。交货期逐步成为市场竞争的主要因素。对于以MTO为主的电子元器件企业而言，如何在保证产品质量的前提下，尽可能缩短产品的生产周期是提高企业竞争力的重要途径。由此可见，面对这些严峻的挑战，我国电子元器件企业需要在提高产品研发能力和缩短交货期等方面进行改善。因此，结合电子元器件企业的实际生产特点，对电子元器件企业进行生产过程的管控，提高产品研发能力、通过关键工序调度和生产过程监控缩短生产周期提高订单交付能力具有重要意义。1 北京理工大学硕士学位论文1.1.2研究意义本文旨在通过生产过程管理与监控，提高电子元器件企业的订单快速交付能力。订单交付能力已成为电子元器件企业的核心竞争力。如何提高订单快速交付能力也成为了电子元器件企业的研究热点。目前，我国电子元器件企业在生产过程管理与控制方面，有以下几个方面制约着订单的交付能力。1.产品研发周期长。电子元器件企业除了生产常规产品，还有很大一部分需要依据客户的特殊需求进行定制化设计。这类产品的研发周期在整个订单的交付周期中占有很大的比例。目前我国很大电子元器件企业的研发周期普遍偏长，主要是因为研发过程中的有效信息没有进行规范化的整理与记录，造成大量的重复设计与验证，从而延长了研发周期，最终对订单的交付周期造成了影响。2.生产过程监控不严。这里的生产过程监控包括产品研发过程监控和制造过程监控。传统的电子元器件企业生产过程监控常以纸质单据为凭据进行流程管理，用EXCEL对单据进行汇总分析。这种管理方式难以实时监控生产过程的进度，展示进度的维度和方式也十分有限。难以及时监控生产过程的进度，容易造成部分订单的拖期且不易被发现，从而对订单的履约率造成影响。3.产品种类多，老化工序设备共用情况严重。由于绝大部分电子元器件产品均需要做加速试验以检验产品质量的可靠性，因此各条产品生产线共用老化设备，老化工序自然成为生产的瓶颈工序。在这种情况下，电子元器件企业往往将老化设备设置在一个车间内，由一个班组的操作员统一负责。如何合理的分配设备资源进行优化调度将直接影响订单的生产进度和企业的生产能力，从而影响订单的交货期。因此，本文对电子元器件企业生产过程管理与监控控方面进行研究，生产过程管理主要包括关键工序优化调度和产品研发支持的研究。生产过程监控包括产品研发过程和制造过程。优化调度方面，建立整数规划模型，利用遗传算法对调度模型求解，从而最小化批次订单的老化时间。产品研发支持则是基于历史案例的检索，利用案例的知识为新产品的研发设计提供参考，缩短研发周期。生产过程监控则是利用工作流建模，依靠工作流引擎对流程进行监控，及时发现拖期订单并采取相应的补救措施，提高订单的履约率，最后开发出相应的订单交付管理软件，提高电子元器件企业生产过程管控水平，提高订单快速交付的能力。2 北京理工大学硕士学位论文1.2国内外研究现状1.2.1生产调度生产调度问题就是调动各种可用的资源在规定的时间内完成一定周期内的生产任务，同时给出该加工任务中工序的次序以及时间参数。生产调度问题主要包括调度排产和动态调度，调度排产是根据作业计划和生产订单生成作业计划，动态调度则根据现场的制造执行情况对作业计划进行动态的调整[3]。生产调度依据加工系统的复杂程度可以分为单机、FlowShop、JobShop和多台并行机。单机调度问题是指所有的加工任务都集中在一台机器上完成，因此存在任务的优化排队问题。FlowShop型问题是指所有产品都在同样的设备上加工，并且具有一致的加工操作和加工顺序。JobShop是最常见的调度类型，不限制产品操作的加工设备，同时允许一个产品加工具有不同的加工路径。而多台并行机的调度问题最为复杂，因此优化问题最为突出[4]。经典的调度算法可以分为三类：基于运筹学的方法、基于启发式规则的方法、基于计算智能的方法。1.运筹学的方法运筹学是一门应用科学，广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，来解决实际应用中提出的问题，为决策者选择最优决策提供定量依据。电子元器件企业生产过程中常用的运筹学方法有数学规划和排队论。马东彦[5]等人讨论了使用最短加工时间工件排序以及运用动态规划算法求解最小化加工周期的方法。电子元器件企业生产规模大，市场需求具有高度不确定性。因此，运筹学的方法往往用于电子元器件企业的静态调度，求解其生产计划与调度问题时，通常要对实际的生产过程进行必要的假设，获得的是带有静态性质的生产计划与调度方案。这可以为电器元器件企业生产线上的调度提供一定的指导意义。因此，基于运筹学的方法理论上并不适合动态调度，但在制定企业长期生产计划与短期的生产目标上具有一定优势。2.启发式规则启发式规则通常是经过理论推导、定性分析得来的，也可以依据人们的实际经验总结出来，通过大量的仿真或实践证明它的有效性，其调度效果从长期和整体上看是有效可行的[6]。启发式规则以其简单性和快速性成为电器元器件企业生产过程动态调度的首选。至今仍是研究的重点，受关注程度高。Muhamad等人提出一系列用于半导体生产线实时调度的启发式规则，如针对加工周期的最短加工时间、最长加工时间，3 北京理工大学硕士学位论文针对交货期的最小剩余时间、最小交货期优先、最小操作交货期优先、临界值调度等等[7]。3.计算智能计算智能是以人类、生物的行为方式或物质的运动形态为背景，经过数学抽象建立算法模型，通过计算机来求解组合最优化问题。计算智能算法一数学为理论基础，以抽象模型为其关键点[8]。常见的计算智能算法有遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法、蚁群算法等。遗传算法是按照自然界“优胜劣汰、适者生存“法则提出的一种全局优化自适应搜索算法。算法通过当前群体施加选择、杂交、变异等一系列操作，产生出新一代的群体，并逐步使群体进化到最优解状态。肖粲俊，陈禾等人基于单站点模型的研究，提出了基于自适应并行遗传算法求解半导体封装测试生产线调度的方法[9]。曹政才运用分层着色赋时Petri网模型对半导体生产线进行建模，并将遗传算法嵌入Petri网，利用Petri网和遗传算法结合对实际半导体生产线建模调度，并通过实际运用取得了令人满意的结果[10]。模拟退火算法是基于物理中物体退火的原理，最先运用于组合优化的问题上。禁忌搜索算法是一种对全局领域逐步寻优的算法，建立在局部领域搜索的基础上。局部领域搜索的性能主要依靠初始解的选择及邻域的结构，此外由于全局优化性能较差，容易产生局部最优解[11]。电子元器件企业老化工序调度问题属于多台并行机批调度问题。这类调度问题比一般调度问题更加复杂，属NP难问题。国内外学者进行了大量的研究。王庆[11]采用计算智能方法对并行多机调度问题进行了系统的研究。首先，利用粒子群算法快速收敛和局部搜索能力强和人工蜂群算法全局搜索能力较强的优点进行综合，这种混合算法在开采与探索能力得到均衡。在此混合算法的基础上，对粒子群算法的学习因子和权重系数进行改进，其结果优于粒子群算法和遗传算法的混合算法。最后还对并行多机批调度的多目标问题用粒子群算法与遗传算法结合的混合算法进行求解，其结果优于NSGA-Ⅱ算法和未改进的粒子群算法的结果。鲁建厦，邓伟[12]等人建立基于交货期满意度和资源约束的瓶颈工序调度模型，并采用模拟退火与粒子群相结合的算法进行求解，仿真结果显示算法具有较好的稳定性和高效性。衣扬，汪定伟[13]等人运用启发式算法解决并行多机的成组工件调度问题，该算法适用于解决中大规模的实际问题。赵月，胡玉梅[14]采用一种混合禁忌搜索算法，将传统晋级搜索算法从单起点搜索4 北京理工大学硕士学位论文改进为多起点搜索，用来解决并行机调度问题，该算法在求解质量和计算时间方面优于部分启发式算法。程八一[15,16]等研究了工件具有不同尺寸、加工设备容量都一直的并行机批调度问题。提出了一种改进的蚁群算法，并将Metropolis准则引导蚁群路径选择，有效避免早熟现象。最后通过实验验证改进后的蚁群算法更适合求解大规模的调度问题。Brucker[17]和Mathirajan[18]等人研究了被批次产品具有相同的交货期的调度问题，Kovalyov[19]等人提出了批次产品交货期不一致的批调度问题。对于更复杂的并行机批调度问题，LarsMonch[20]等人研究了待加工产品具有不同交货期、到达时间、批次产品具有不兼容性的调度问题，目标为延迟时间最短。1.2.2案例检索广义的案例检索系统包含案例表示、案例组织索引和案例匹配等阶段。案例匹配阶段又可以分为两类：案例相似度计算方法和案例分类算法。相似度计算方法是通过计算当前案例与案例库中的历史案例的相似度，选择匹配度最高的案例作为案例检索的输出结果。这类案例检索主要应用于预测和设计等领域。案例分为算法则是按照一定的规则或算法将案例库中的案例分成具有一定层次结构的集合，辅以人机交互的方式逐步筛选案例库中历史案例，最终得到满意的案例子集。这类案例检索算法常用于解决诊断问题。在案例表示方面常见的方法有XML表示方法、本体方法、知识元表示方法等。XML表示方法能够有效解决异构数据源问题、本体方法构建的本体模型具有共享、重用和可扩展等优点。而基于知识元的案例表示可以实现多学科、跨领域知识的融合。李玲娟，汤文宇[21]等人利用XML对案例结构进行定义，并阐述了XML表示方法比传统数据库具有案例结构可灵活定义、信息丰富等优势。仲秋雁，郭素[22]等人采用XML表示了异构应急案例，解决了应急案例统一表示的问题。Akmal,S[23]等人利用本体来表示产品研发过程中的技术难点和解决方案，并通过特征相似度计算匹配历史相似案例辅助研发。Bulu,Hakan[24]等人同样采用本体技术在医疗案例检索中进行应用。Richter,MichaelM[25]等人则结合文字、图像和数据对案例进行表示。案例匹配是案例检索的核心，也是案例检索的研究热点。在相似度计算方面，谢巧，周来水[26]等人利用案例检索实现机加工艺路线的规划。首先通过结合Delfi法与层次分析法来确定案例特征属性的权重，采用最近相邻法检索相似案例，该方法较好的解决工艺路线规划的效率和准确率问题。路杨，何欣[27]等人利用灰色理论进行案例5 北京理工大学硕士学位论文相似度计算，提出一种基于二次搜索策略的故障案例检索算法故障案例的匹配，试验验证了该方法能够有效克服相似度系数的主观性缺点。Behbahani,Morteza,Saghaee,Abbas[28]等人同样采用了相似度计算，并将案例检索算法用于统计过程控制。在案例分类算法方面。赵卫东，盛昭瀚[29]等人将案例检索转换为模式识别的过程，运用Fisher聚类的思想，提出利用快速模拟退火算法选择最优组合方法，最后用地质案例库的案例检索来验证该方法的有效性。贾兆红，贾瑞玉[30]等人紧急搜索局部搜索速度快和遗传算法全局优化的优点提出了一种新的聚类方法，并将该方法引入大型案例推理系统的案例检索。Kastorini,ChristinaMaria[31]等人在医疗疾病案例分析中采用了分类算法进行研究。OkohPeter[32]等人将案例学习和案例分类用于故障诊断和维修行业，建立故障处理流程分类框架。1.2.3生产过程监控文中的生产过程是指从客户下订单开始，经过研发、加工制造直至产品交付客户使用的全过程。生产过程是一个复杂的过程，一方面是因为其本身的复杂性，完成一个产品的研发制造需要经历众多互相制约的流程，另一方面生产过程存在大量的随机因素，例如操作失误、设备故障、紧急插单、物料短缺等[33]。这些因素导致生产过程的波动和生产系统的不稳定性。生产过程监控是指对生产过程的各种资源的物理信息进行采集，对生产过程中的各种资源进行实时的控制与协调，从而将上述两方面对生产过程造成的影响降到最低[34]。生产过程监控的实现可以分为三个生产过程建模、生产信息采集、生产信息展现。下面将从这三个方面进行分析。1.生产过程建模从生产过程建模的形式上分析可以分为两类：一类是基于图形的方法，其中包括了有向图、IDEF图、Petri网等方法；另一类是基于数学的方法，包括公理化设计模型和设计结构矩阵模型等[35]。在电子元器件生产企业中，常用的生产过程建模方法集中在基于图形的表示方法。其中，Petri网不仅可以描述系统的静态结构特性，还能分析系统的动态行为特性，尤其对于高级的Petri网能够提高建模和仿真的能力[36,37]。梅军[38]用Petri网对每一个工序进行建模，通过对各个工序建模，最后将各个工序的模型用待加工产品的缓冲区连接，从而建立整个生产流程的模型。CordoneR和PiroddiL[39]提出了一种面向柔性制造系统的随机着色Petri网模型，对于输入输出延迟的情况对应提出了三种传递方式子模型。曹政才和余红霞[36]等人运用着色赋时Petri网技术6 北京理工大学硕士学位论文结合自顶向下建模方法对半导体生产线进行模块化建模，模型不仅能够反映生产线待加工产品的多条加工路径及其资源约束，还可以对系统的设备维护、优先级等特性进行描述。林巨广[40]在分析柔性装配线的基础上，研究并开发了一种基于层次时间着色Petri网的可视化制造执行系统，并在变速箱的装配生产中得到应用。在有向图建模方面，付宜立、田立中[41]等人提出了有向生产过程连接图概念，通过建立过程转换成图的有向边表示，给出有向连接图的构造方法。闫少光，李曼丽[42]等人在分析航天器工艺技术重要性的基础上，提出了采用流程图的方式加强工艺工作对总装现场的指导，并详细阐述了装配流程图的工作机理。在网络计划方法建模方法方面，徐建萍、郭刚[43]等人提出了面向生产单元和生产序列的可扩展良机网络计划应用模式，通过分层的网络计划模式增强了上层计划的稳定性，提高了底层生产序列计划执行和调整的灵活性。2.生产信息采集方法生产过程数据信息实时准确的采集是实现生产过程监控的关键技术。目前，工况实时信息采集主要包括人工记录数据、条形码技术、无线射频识别技术等。国内制造业生产线上同时存在新老设备，老设备上无法执行最新的数据采集方式，所以在一些环节仍然需要人工参与生产数据的采集。这些企业通常利用随工单和工作令等工艺卡片。随工单一般纸质文档的形式存在，上面包括产品名称、产品型号等信息，在产品上线的时候跟着产品上线，直到下线，其记录产品流经的工位和工位加工人员等工艺信息和质量信息。随工单伴随产品在生产线上流转，它的主要缺点是：现场环境恶劣造成纸质文档容易损坏、数据不易存储、容易出错、不易管理。因此这种方法逐渐被淘汰。条形码技术是计算机与信息技术发展过程中产生的，其基本原理就是将黑条与白条按照一定的规则组合起来表示不同的字符，然后通过扫描器的识别将黑白条信息解析转换为字符信息[44]。由于条形码存储的信息量小，所以条形码一般只存储产品出生证或者零部件条码，这就造成生产过程的其它信息无法采集：另外，由于离散制造需要有清洗、喷涂等工序，条码容易受污染或者被损坏，所以条形码技术有一定的局限性，目前在物流、邮政和图书管理方面使用的较多。无线射频识别RFID是一种无需接触、自动识别的技术[45,46]。它可以通过无线电波感应的方式在标签和读写器之间传送数据，从而达到物体识别的目的。RFID标签具有存储容量大、可重复使用上亿次、读写速度快、不需要接触、不受黑暗的环境的影响[47]。目前在各个领域得到了广泛的应用，如仓库物料管理、交通车辆识别、门禁安全管理和防伪控制等领域[48]。7 北京理工大学硕士学位论文3.生产信息展示生产信息的展示主要包括三个阶段：信息预处理、信息模型设计和绘制显示。信息预处理方面，需要展示的数据通常形式各异，包括数据、符号、结构、图像和信号等[37]。原始的数据信息常常包含许多冗余和无用数据，因此需要对原始数据进行预处理，主要涉及信息格式及其标准化、信息变换技术、信息压缩等操作[49]。信息模型的设计是指将预处理的信息转换成图形的过程，模型的建立实质上就是将数值信息转变成几何信息的过程，即信息映射技术是信息展示的核心[50,51]。绘制与显示功能将完成信息模型转换成图像的过程，该过程与图形用户界面（GUI）技术类似。绘制与显示模块除了完成图像信息输出功能外，用户的反馈信息也是通过显示模块传送到其它模块中，从而实现人机交互[52]。1.2.4目前研究的不足以上分别对生产调度、案例检索与生产过程监控三部分进行了国内外研究现状总结。众多学者的大量科研工作，为本文研究奠定了良好的基础并指明了研究方向。生产调度方面，利用人工智能的方法对生产调度问题进行研究都已经比较深入。对于并行多机调度中到达时间不同、设备容量不同、批次产品与设备相互制约等复杂情况下的调度研究较少。案例检索方面，利用案例检索进行辅助决策、故障诊断等方面的研究均已比较成熟。在电子元器件企业的研发辅助应用相对较少。结合电子元器件企业的实际特点，准确表达研发案例信息，利用合适的案例检索算法，辅助产品研发需要进一步研究。制造过程监控方面，传统的Petri网建模、有向图建模方法在构建生产过程模型均有深入研究，通过这些方法在一定程度上实现了制造过程监控。随着计算机技术和网络通信技术的提升，利用集成化的信息化监控系统实现生产过程监控是当前的热点。本文也将针对电子元器件企业的生产特点，基于工作流引擎构建生产过程监控信息化系统。1.3研究内容与论文结构1.3.1研究内容订单的快速交付能力是体现企业核心竞争力的重要指标。电子元器件企业的快速发展面临着市场个性化需求增多，生产模式的转变，订单交货期缩短等挑战。如何提8 北京理工大学硕士学位论文高订单的快速交付能力成为电子元器件企业亟待解决的问题。订单快速交付管理系统研发过程管控制造过程监控瓶颈工序调度研发方案调整仿真验证研发过制造过程监控与分析程监控研发案例检索自适应遗流程信流程信息采集传算法息采集研发方案表示生产调度研发过优化模型制造过程建模程建模基础数据库问题1：研发周期问题2：制造过程问题3：如何解问长，研发信息丢监控不严，订单决老化瓶颈工题失严重履约率低序调度需依据电子元器件企业的生产特点，提高订单快速交付能力求交货期缩短背景个性化市场需求生产模式转变图1.1面向订单快速交付的生产过程管控技术研究内容框架根据电子元器件企业的现状分析，主要存在以下三个因素制约着订单的快速交付能力：研发周期长，研发信息丢失严重，造成大量的重复设计与试验；生产过程监控不到位，不能及时发现拖期订单；老化车间瓶颈工序调度问题。本文以提高电子元器9 北京理工大学硕士学位论文件企业订单快速交付能力为目标，构建了如图1.1所示的面向订单快速交付的生产过程管控技术研究内容框架。如图1.1所示，研究框架共分为七个层次：研究背景—需求分析—问题研究—研发过程管控研究—制造过程监控研究—瓶颈工序调度研究—系统实现。从电子元器件企业面临的问题出发，对研发过程管控、和制造过程监控、瓶颈工序调度三个关键技术进行研究，在研究的基础上开发订单快速交付管理系统，从而提高订单快速交付的能力。1.3.2论文结构本文结构如图1.2所示，全文共划分为5章，各章具体内容安排如下：研究背景与意义第1章绪论国内外研究现状面向订第2章基于基础数据库的研发过程管控研究单快速交付第3章基于工作流的制造过程监控方法研究的方法研究生产过程管第4章瓶颈工序调度优化研究控技术研究与系统系统验证第5章订单快速交付管理系统应用开发结论总结与展望图1.2总体结构图10 北京理工大学硕士学位论文第1章绪论本章阐述了全文的研究背景与意义，总结了国内外的研究现状和不足之处，并在此基础上介绍了本文的研究内容和结构安排。第2章基于基础数据库的研发过程管控研究本章首先对电子元器件企业产品研发管理现状进行分析，总结当前存在的问题。研发管理方面，首先构建基础数据库，为产品研发提供基础数据准备。从案例表示、案例检索算法和方案调整方法三个方面阐述了基于案例检索进行产品辅助设计的方法，提升产品研发能力。研发过程监控方面，以研发流程图为依据，利用工作流技术完成研发过程建模，实时监控产品研发进度，最终实现研发周期缩短的目标。第3章基于工作流的制造过程监控研究本章基于工作流技术建立制造过程的流程模板，依据流程模板采集制造过程信息，对采集的信息进行统计分析，实现产品制造过程的进度跟踪和可视化展示。第4章瓶颈工序调度优化研究本章对老化车间瓶颈工序调度进行了研究。在构建订单分批模型、批次排序模型、车间生产能力模型和老化加工时间模型的基础上构建了以最小化老化时间为目标的整数线性规划模型。采用自适应遗传算法，采用矩阵编码求解该模型，最后通过算例仿真验证了该方法的有效性。第5章订单快速交付管理系统应用以2、3、4章的理论研究为基础，在BDF2平台上设计开发了订单快速交付管理系统，实现了电子元器件生产过程管控的信息化。结论与展望对研究成果进行了总结，并提出了未来的研究发展方向。11 北京理工大学硕士学位论文12 北京理工大学硕士学位论文第2章基于基础数据库的研发过程管控研究在电子元器件生产企业中，客户订单分为两类：新产品订单和常规产品订单。新产品订单交付受研发环节和制造环节的共同影响。常规产品订单交付主要受制造环节的影响。本章研究新产品在研发阶段的管控，包括基于案例检索的产品辅助设计和研发流程监控两部分。产品辅助设计在于提高新产品研发能力，研发流程监控在于实时追踪产品研发的进度，及时发现超期的研发任务，保证产品研发按期完成。本章从提高产品研发能力和研发流程监控两方面缩短研发周期，从产品研发的角度提高订单快速交付的能力。2.1电子元器件企业研发管理现状分析当前，电子元器件生产企业在研发管理方面存在以下几个方面的问题。1.基础工艺数据利用不充分基础工艺数据包括产品信息数据、产品规范数据、产品工艺数据等。在制造业信息化的前期，ERP系统往往都包含这些基础数据的管理模块。对于研发管理系统而言，这些基础数据是辅助产品设计的基础。产品信息数据是判断新的产品需求是否属于新产品或非标准产品的依据，而研发完成的新产品又是完善产品信息数据的来源。产品规范信息是确定产品检验项目的依据，而产品工艺数据则是确定产品生产工艺路线的重要依据。当前这些工艺基础数据往往没有及时更新到研发管理信息系统中，判断产品生产能力、选取产品检验项目、确定产品工艺路线更多的是依靠技术员的经验和查询纸质材料。这样的方式容易造成工艺基础数据在研发过程中得不到充分利用。2.研发数据利用不充分研发数据主要包括研发需求数据、研发中的原材料数据、工艺数据、技术攻关数据、试验数据等。研发过程中积累了大量的研发数据，但当前电子元器件生产企业主要依靠技术员个人经验进行研发方案的设计，导致对这些研发数据研发数据没有得到充分利用，体现在以下几个方面：（1）研发过程的方案设计撰写没有统一的模板，研发数据难以汇总，不利于研发数据信息的检索与利用。（2）历史研发数据信息存在研发人员个人手中，未进行统一管理和资源共享。当进行新的产品研发时，研发人员无法对以往研发案例方案进行参考，只能重新对方13 北京理工大学硕士学位论文案进行设计和参数试验选取，延长产品的研发周期。（3）研发过程中积累了大量的试验数据，这些数据没有进行汇总统计，不利于开展试验数据分析，无法为后续研发提供数据支持。3.研发项目管理不严格当前电子元器件生产企业通过项目管理的方式进行研发任务管理，主要通过EXCEL记录项目的基本信息和关键节点信息。各阶段的交付物、试验数据的资料通过纸质版进行归档管理，难以做到有效的版本控制。不能实时跟踪项目的进展情况，容易造成部分项目严重拖期而不能及时发现。结合上述的研发管理现状和问题分析，本文首先在现有平台的基础上构建满足研发需求的工艺基础数据库。基于工艺基础数据库，利用案例检索的方式为产品研发方案的设计提供依据，提高研发的效率。最后对研发流程进行管理，实时监控研发的进度，及时发现拖期的研发任务，并做出相应的调整，保证研发按期完成。2.2基础据库构建基础数据库是产品研发管理的基础，本文所构建的基础数据库包括产品信息库、产品规范库、产品工艺库。2.2.1产品信息库电子元器件企业在初期的信息化系统中通常都会包含产品信息库。但是在这些初期的信息化系统中所拥有的产品信息通常只包含常用的产品信息，对于一些非标准的产品及后续研发的产品并不存在于产品信息库中。完善产品信息库是充分发挥研发管理系统的作用的前提。所需完善的产品数据通常来源于科研所内部人工维护的产品目录，如表2.1所示，将产品目录信息结构化后存储。相比于普通产品信息库，服务于研发管理的产品信息库需要关联产品规范库、产品工艺库、产品BOM库等基本数据库。此外，非标准产品和新研发产品需要单独标识，因为它们的制造检验过程在工艺和原材料等方面有可能区别于常规产品的制造检验。以电阻器为例，具体实现过程可将产品目录分为两个层次：1.产品类型：根据企业拥有的产品类型进行分类；2.产品明细：明细中主要包括产品的规格型号、质量等级、功率、最小阻值、最14 北京理工大学硕士学位论文大阻值、阻值精度、温度系数、封装形式、极限电压、工艺信息编码、产品规范编码等。产品目录信息模型如图2.1所示，产品分类与产品明细之间是一对多的关系。其中工艺信息编码、产品规范编码是产品关联产品工艺库和产品规范库的桥梁。表2.1某金属膜电阻器目录表70℃元件极限电额定阻值范围电阻温度特性压Vd±0.05型号阻值允许偏差-6功耗Ω10/K（直流或交mmW流有效值）1≤R＜20D、F、J±10020≤R≤510kD、F、J±50、±100RJ230.1672000.5510k＜R≤1MF、J±2501M＜R≤3MJ±250RJ240.251≤R＜10F、J±1002500.6产品明细明细编码分类编码工艺编码产品分类规范编码规格型号分类编码质量等级分类名称功率极限电压最小阻值最大阻值阻值精度温度系数图2.1产品目录信息模型2.2.2产品规范库电子元器件企业的产品规范对产品的质量要求（即需要做哪些检验项目）、质量保证方法（检验分类、检验条件、检验方法、检验要求等）做了明确的规定。产品规15 北京理工大学硕士学位论文范库是判断产品合格与否的依据，是产品检验阶段必要的指导文件。产品规范库于研发管理系统的作用主要在于确定产品在研制阶段所需采用的检验内容，是结构化试验数据的依据。目标在于通过定位产品所属的规范文件，研发系统可以检索出与之相关的检验项目及相应的检验参数、检验要求、检验方法等信息。具体实现过程可将产品规范文件拆分为三层结构，如下：1.规范信息层：包括规范编码、规范名称、实施日期、起草人、起草单位等信息。2.检验项目层：表示在某个规范下要求的检验项目信息，主要包括检验项目编码、检验项目名称、检验要求、检验判据（检验结果衡量指标）等信息3.检验参数层：表示在某个检验项目下的检验参数，主要包括参数编码、参数名称、参数单位、参数类型等信息。产品规范信息模型如图2.2所示。检验项目检验参数规范信息项目编码参数编码规范编码规范编码项目编码规范名称项目名称参数名称实施日期检验要求参数类型检验判据参数单位图2.2产品规范信息模型2.2.3产品工艺库电子元器件企业的产品工艺信息的基本对象是一个系列的产品，一个系列的产品对应一条工艺路线。工艺信息主要指工艺路线所涉及的工序信息、工序所涉及的零部件、设备和原材料信息、工序质量与产品质量一致性检验项目的关联性。此外工艺信息还包括关键工序的检验规范和作业指导书等信息。产品工艺库模型如图2.3所示。16 北京理工大学硕士学位论文工序信息工艺参数工艺路线工序编码参数编码工艺编码工艺编码工序编码产品名称工序名称参数名称产品图号工序类型参数类型版本工序描述参数单位图2.3产品工艺信息模型研发管理系统中，主要运用产品工艺信息中工序质量与产品质量一致性检验项目的关联性来辅助研发。研发需求信息中往往通过产品的质量性能来表述，利用工序质量与产品质量一致性检验项目的关联性，可以依据质量性能定位到相关的工序，从而起到推荐的作用。以电阻器的工艺信息为例说明:图2.4工艺质量管理工程图图2.4中工序质量对电阻器质量一致性检验项目的关联性包括直流电阻、介质耐压、温度冲击等性能指标，该指标与工序之间的关联关系用同心圆表示，同心圆圆的个数表示产品性能与工序之间关联关系的强弱。17 北京理工大学硕士学位论文2.3基于案例检索的研发方案辅助设计技术员在接到研发任务后将进行产品研发，研发阶段可以划分为研发方案设计、样品制造、样品检验三个阶段。这一节将重点介绍基于案例检索的研发方案辅助设计，根据历史研发信息建立案例信息库。当新的研发任务到来时，技术员依据当前研发任务的特征在案例信息库中进行案例检索，选出相似度较高的案例，再从这些案例中选出最合适的案例。在选出的案例基础上根据当前任务的特殊性进行相应的调整，完成研发方案的设计。2.3.1研发方案表示要实现基于案例检索的产品辅助设计首先需要建立案例信息库。电子元器件企业的研发案例库可以从研发需求信息、原材料信息、生产工艺信息、技术攻关信息、试验信息等方面进行表示。案例表示既要便于案例检索，又要充分体现研发方案。1.研发需求信息研发需求信息的主要用于案例检索的特征元素，选取有效的需求信息进入案例库是提高案例检索的前提。本文选取需求中的基本信息和产品的技术指标作为案例的研发需求信息。研发需求的基本信息包括需求名称、需求类型、所属生产线、技术员、研究室等，产品技术指标包括产品规格型号、阻值、阻值精度、温度系数、质量等级、额定功率等信息。2.原材料信息原材料信息是指产品研发过程中所需的原材料、零部件的相关信息，案例中主要记录原材料零部件清单信息。对于原材料零部件有外协件时应单独给出外协图纸，并上传电子版文件，信息记录方式如表2.2所示。表2.2原材料、零部件清单序号名称规格供应商备注1散热器见图北京XXX外协3.生产工艺信息生产工艺信息主要包括工序编号、工序名称、控制参数、控制范围、工序内容和备注等信息，如表2.3所示。表2.3生产工艺信息序号工序名称控制参数控制范围内容备注烘箱温度80℃±5℃1封底封底防止底部灌封漏胶时间1h4.技术攻关信息18 北京理工大学硕士学位论文技术攻关信息包括在研发制造过程中遇到的技术难点及其解决方案，如表2.4所示。表2.4攻关内容表序号问题解决方法控制真空度，使得灌封时胶流较慢，1灌封后，有较大气孔，介质耐电压不合格灌封完成后静置12h以上再烘干。2小电阻盖片配合微修磨具使紧配合，再利用3140胶5.试验信息试验信息记录了样品在检验阶段都做了哪些检验项目，各个检验项目检验时的检验条件和检验数据都以结构化的数据存储下来，并自动计算相应的检验结果。试验信息在案例库中进行存储的主要目的在于明确研发该类型产品需要做哪些检验项目才能保证产品质量可靠和在不同研发方案下产品的质量性能的反馈情况。综上所述研发案例信息模型如图2.5所示。研发需求信息与方案信息是一对多的关系，即一个研发中可能包含多个研发方案。研发方案与材料信息、工艺信息、攻关信息、试验信息均为一对多关系，即研发方案由材料、工艺、攻关、试验四方面构成。试验信息与检验项目为一对多关系、检验项目与试验参数、试验数据均为一对多关系。试验信息检验项目试验参数参数编码试验编码项目编码项目编码方案编码试验编码参数名称需求信息样品数量项目名称参数值方案信息生产批号抽样数需求编码试验结果参数单位需求名称方案编码检验要求需求类型需求编码规格型号方案名称阻值阻值精度材料信息温度系数材料编码质量等级方案编码试验数据额定功率材料名称攻关信息材料规格数据编码工艺信息供应商项目编码攻关编码工艺编码试前值方案编码方案编码试后值技术难点工序名称单位解决方法控制参数阻值变化控制范围工序内容图2.5研发案例信息模型19 北京理工大学硕士学位论文2.3.2案例检索方法案例检索指的是在技术员获得研发任务时，检索系统能够自动从研发案例库中查找出用户所指定的方面与当前研发任务完全相同或部分相同的案例，而且输出的结果[53]能够按照技术员的满意程度进行排序，满意程度高的排序高。常规的案例检索可以分为两类：当前任务与历史案例相似度计算方法和历史案例分类方法。相似度计算方法是通过计算当前任务与历史案例相似度，选择相似度较高的案例作为案例检索的输出结果。常见的相似度计算方法为判断欧式距离（Euclidean）/海明距离（Hamming）的最近相邻法（KNN）。这一类型的案例检索方法主要用于设计、预测等领域。案例分类算法是指将历史案例库中的案例按照一定规则或算法分为具有一定层次结构的集合，案例检索过程主要是按照预先制定的分类顺序和特征关键字，通过人机交互的方式逐步筛选历史案例，从而获得满足条件的案例子集。这类检索算法多用于解决各类诊断问题。典型的历史案例分类算法有决策树算法和知识导引法。[54]案例检索存在以下三个方面的难点：1.从案例中提取出其特征信息如果用户在案例检索过程中使用作者、标题等基础信息作为检索条件，则检索相对容易。但在实际的应用中，往往都是案例的主题等特征信息，用户往往不能也不愿意从案例中用人工的方式抽出它们。所以，从案例中抽出有效的案例特征是实现案例检索的第一个难点。2.检索条件组合多，实时性检索难通常情况下，案例的特征信息较多，那么将特征进行组合后得到的检索条件则更多。实际上，如果当前任务d有w个特征：ff12f，，，w，案例检索不仅要从历史案例库中找出同时具有w个特征的案例，而且要找出具有w-1、w-2、个，乃至只有一个特征的案例。令检索结果的集合为RURk，其中kfs()，s是案例Di与当前任务kd的相关度。通常情况下，相关度s会被定义为uij的线性函数，如：1su=ij(2.1)wjRk为案例库中对当前任务d具有相同相关度s的案例集合，即：1Rk{Di(s)},=suij,0s1(2.2)wj在实际应用中，要想确定一个当前任务d与案例中某个特征的相关度是很难的。20 北京理工大学硕士学位论文通常假定相关度uij仅从0或1取值，那么检验结果集合R中包含的任意案例与当前任务d的相关度s只与该任务选用的特征fi相关，即s1/w,2/w,......,1，此时相应的nksw1(1)*。因为w个特征中选取n个特征值的组合方式有C种，n=1，2，……，ww。如果一种不同的特征组合方式对应于一次检索，则一次案例检索将等同于有wnw20VCw21个不同的检索条件的检索。假设w=20，则V=2-1=1048575，即一次n1包含对20个特征的任务的案例检索，相当于一百多万次不同检索条件的检索。需要大量存储空间和排序时间3.正如上述两点所述，一次完整的案例检索就相当于大量的普通检索，因此检索的结果往往相当多，所以在计算时需要消耗大量的存储空间和排序时间。综上所述，在给出当前任务d后，一次案例检索可以归纳为以下三个步骤：步骤一：从案例中抽取出其特征E={fi}，i=1，2，……，w；步骤二：以不同特征的组合方式对案例库进行检索并计算库中案例的相关度s，依据相关度s作“集合并”运算；步骤三：将并对的结果按照相关度s值与k=1+(1-s)*w把案例Di放到相应的Rk桶中，即得到最终的结果集合，如公式（2.3）所示：1RkDis{u(s)},=s,01ij(2.3)wj通过上述案例检索方法分析，相似度计算方法的计算次数随着特征数量的增长呈指数增长。因此，案例特征个数的选择直接影响了案例检索的精确性和效率。案例特征数量过少，不能全面的表示案例，检索出的结果可能与预期差距较大；而如果案例特征数量过多则需要消耗大量的计算时间，影响案例检索的时效性，不利于实际运用。因此，本文在案例检索中以上述的相似度计算方法为基础，结合知识引导法进行案例检索。案例检索流程图如图2.6所示。1.选取案例特征本文的案例特征选取主要从四个方面考虑：研发需求特征、工艺特征、原材料特征、技术攻关特征。研发需求特征从研发过程中录入的需求信息中提取，主要包括需求名称、客户名称、产品类型、阻值、精度、温度特性和额定功率。研发需求特征的提取是依据产品的特性确定的，每当技术员接收到研发任务时，在当前任务的研发需求中可以获取以21 北京理工大学硕士学位论文上特征信息，这些特征可以被用来当作检索条件进行案例检索。开始特征选取案例过滤（知识导引法）相似度计算否是淘汰案例是否大于阈值备选案例方案调整结束图2.6案例检索流程图工艺特征、原材料特征、技术攻关特征在技术员接收到的研发任务中是不存在的，需要技术员依据个人经验知识，在当前任务的需求中判断。工艺特征依据2.2.3章节中的产品工艺库进行提取。研发需求中的需求名称包含了新产品研发的性能要求，产品工艺库中包含了工序质量与产品一致性性能的关联关系。技术员输入产品的性能要求，例如耐湿能力，则通过产品工艺库可以获取研发任务中该类型产品与耐湿性能相关的工序及其关联强度。技术员选择关联强度较高的工序代表工艺特征作为检索条件进行检索。原材料特征提取方法与工艺特征提取的方法类似，依据原材料与产品性能的关联关系获取相应的原材料作为检索条件。22 北京理工大学硕士学位论文技术攻关特征则需要凭借技术员的个人经验，推测在该研发任务的研发过程可能会遇到的技术难点，并将此技术难点作为检索条件。2.案例过滤为了降低相似度计算过程的计算次数，本文首先采用知识导引法对历史案例进行过滤。知识导引法主要依据技术员的经验从研发类型、客户信息、研究室、技术员等几个方面对历史案例做一个过滤操作，从一定程度上降低案例库的数量，从而加快案例相似度计算的速度，实现实时检索的可能性。3.相似度计算相关度计算对于不同的特征采用不同的计算方法。对于产品类型、工序、材料名称、技术难点等文字型特征，当前研发任务与历史案例相关度的取值为0或1，当匹配时取1，不匹配时取0。对于阻值、精度、温度特性和额定功率等数字型特征，相关的计算采用隶属度计算方式，取值范围为[0,1]，计算如公式（2.4）所示。vv12s1(2.4)vvmaxmin试中v1表示案例中某一特征的值，v2表示当前任务中相应特征的值，vmax表示该特征的最大值，vmin表示该特征的最小值，s的取值范围为[0,1]。相似度计算的数学模型可以用如下方法描述：如果令R(i)为作了第i次“集合并”后的案例号集合，m(i)为R(i)中包含Di的个数，并令R(0)=Φ，即m(0)≈0；再令Dj（i）为R(i)集合中的第j个元素，Dj(i)由案例号及相应的相关度s组成，则：Ri()Ri(1)F{()()},Disi1,2,...,w,j1,2,...,m(i)ij(2.5)令Z0(i)表示集合R(i-1)与集合Fi中元素的个数（用mi表示）之和，即Zi0()mi(1)mii,1,2,...,w(2.6)Z1(i)表示集合R(i-1)与集合Fi交集中元素的个数，即Zi1i()Ri(1)F(2.7)Z2(i)表示集合Fi中大于集合R(i-1)中最大元素的个数R(i-1)与Fi并队后的队列长度m(i)：mi()Ri(1)FiZi0()Z1(i)(2.8)由于当一个升序集合中的元素大于另一个集合中的最大元素时，在这个元素之后23 北京理工大学硕士学位论文的元素都不需要再比，所以在R(i-1)与Fi作集合并的过程中，检索系统需要进行的比较次数由公式求得：Li()mi()Zi()2(2.9)因此，为得到完整的R，所需的比较次数由公式求得：wLLi()(2.10)i1完整的R中包含案例编号及其相关度，并依据依据相关度从高至低排序。通过设置的阈值，只推荐相关度大于一定阈值的案例作为备选案例。研发人员从备选案例中选出最优案例，并以此作为当前任务研发方案调整的模板。对于相关度低于一定阈值的案例则在此次案例检索中作为淘汰案例，不进行推荐。2.3.3案例检索实例分析以某电阻企业为例进行说明，该算例选取的特征如表2.5所示：表2.5案例特征表特征分类特征名称研发需求特征产品类型、阻值、精度、温度特性、额定功率工艺特征工序名称（可多选）原材料特征材料名称、规格型号（可多选）技术攻关特征技术难点（可多选）若当前技术员接到的研发任务如表2.6所示。表2.6当前任务信息表需求类型客户产品类型阻值精度温度特性额定功率耐湿性能提升北京xx研究所RJK100Ω±5%100ppm/℃4W根据研发需求类型来看，本次研发的重点提升RJK产品的耐湿性能。从产品工艺库的信息可以查询到RJK产品的耐湿性能与涂漆工序有着强关联，因此选择涂漆工序作为工艺特征的检索条件，同时材料也选择PC40漆为检索条件。依据技术员的经验，该研发中可能存在的技术难点在于涂漆厚度的控制。首先技术员通过研发需求中的需求类型“耐湿性能提升”对历史案例过滤，剩余的案例如表2.7所示。由于案例中工序、材料、技术难点与需求信息是一对多的关系，在算例中不再一一列举，在历史案例库中只展示其中的部分信息。24 北京理工大学硕士学位论文表2.7历史案例信息表温度额定案例产品阻值精度材料技术特性功率工序编号类型Ω%名称难点ppm/℃W刻槽E-7胶1RJK12525200刻槽精度烘干白棒精调色环油墨2RJ5000220010焊接温度点焊黑棒过载PC40漆3RJK10051000.5涂漆厚度涂漆外壳打标签电阻浆料4RJK20012010标签防脱温度冲击PC40漆导体印刷介质浆料5RN10005150500焊接点插片焊接铝电阻管联线涂装帽盖烘干时间6RJ1001050.25包装漆包线控制激光调阻电极浆料7RMK1204203电压控制电镀硅树脂电极烧结合金箔8RMK6000.56001000烧结温度测量分选快干漆点焊塑压骨架9RJ300580350涂漆厚度联线涂装介质浆料综上所述，当前研发任务的检索条件如表2.8所示。表2.8检索条件表产品类型阻值精度温度特性额定功率工序材料名称技术难点(F1)(F2)(F3)(F4)(F5)(F6)(F7)(F8)RJK100Ω±5%100ppm/℃4W涂漆PC40漆涂漆厚度相关度计算过程中，产品类型、工序、材料名称、技术难点的的相关度取值范围均为0或1。而阻值、精度、温度特性、额定功率等相关度取值范围为[0,1]。本例中阻值的取值范围为[0.01,10000]，精度的取值范围为[0.005,10]，温度系数的取值范围为[1,1500]，额定功率的取值范围为[0.02，5000]。以选取的特征逐一25 北京理工大学硕士学位论文对历史案例计算相关度，得到的结果如表2.9所示。表2.9单一特征检索结果表检索条件检索结果-案例编号(相关度)F11(1),2(0),3(1),4(1),5(0),6(0),7(0),8(0),9(0)F21(0.99),2(0.51),3(1.00),4(0.99),5(0.91),6(1.00),7(1.00),8(0.95),9(0.98)F31(1.00),2(0.70),3(1.00),4(0.60),5(1.00),6(0.50),7(0.90),8(0.55),9(1.00)F41(0.95),2(0.93),3(1.00),4(0.95),5(0.97),6(0.94),7(0.95),8(0.67),9(0.99)F51(0.96),2(1.00),3(1.00),4(1.00),5(0.90),6(1.00),7(1.00),8(0.80),9(0.93)F61(0),2(0),3(1),4(0),5(0),6(0),7(0),8(0),9(0)F71(0),2(0),3(1),4(1),5(0),6(0),7(0),8(0),9(0)F81(0),2(0),3(1),4(0),5(0),6(0),7(0),8(0),9(1)依据2.3.2章节的计算方法，可以得到最终的结果R={3(1),4(0.69),1(0.61),9(0.61),7(0.48),5(0.47),6(0.43),2(0.39),8(0.37)}从计算结果中可以看出历史案例库中案例3与当前的研发任务最匹配。在实际应用中，检索的结果会依据相关度大小倒序输出，技术员可以依据案例的先后顺序进行选择。其中，检索出的结果依据设定的阈值将相关度小于阈值的案例舍去。2.3.4方案调整研发人员选择最接近的研发案例作为研发方案匹配的模板，从原材料、生产工艺、技术攻关、试验方案四个方面进行方案匹配。历史研发案例与当前研发任务完全匹配的概率不高，大部分的研发任务需要在上述四个方面进行方案匹配后对当前研发方案做出适当的调整方能形成完成的研发方案。原材料、生产工艺、技术攻关三方面的方案匹配相对简单，将案例方案中的信息直接复制到当前方案中，并依据当前研发任务的需求做出适当的调整。而试验方案的调整则需要借鉴产品规范库的信息，对检验项目的选择做出适当的调整。这里重点介绍试验方案调整的方法。结合当前研发任务的特殊需求，例如，所研发的产品要求对温度的变化不敏感，即不同环境温度下电阻值的变化要求控制在一定的范围内，对当前研发任务方法中的试验方案做出适当的调整。如何从大量的检验项目中选择满足当前研发产品检验要求26 北京理工大学硕士学位论文的检验项目成为试验方法调整的重点。本文主要依靠产品规范库实现，依据当前研发任务的产品型号可以检索到与其对应的检验规范，规范中明确显示了所适用的检验项目及其检验要求和检验方法，技术员只要从中选择满足当前任务特殊需求的检验项目即可。在本例中，可以增加温升试验进行产品检验，以测试该产品对温度变化的敏感程度。2.4研发过程监控产品研发流程管理，即将产品的研发过程以项目管理的方式进行管理。依据产品研发流程图对研发项目进行阶段划分，明确各个阶段的工作内容、输出资料和负责部门等信息。本文采用工作流驱动研发流程进行项目管理，工作流建模技术将在第三章进行详细介绍。本章以某电阻器企业的新产品研发流程管理为例，建立工作流模板如图2.7所示。具体执行如下：1.研发需求录入研发需求包括三个方面：需求类型、需求基础信息、客户信息。需求类型依据不同企业的产品类型进行划分，例如片式电阻器、金属膜电阻器、合金箔电阻器、高压电阻器、功率电阻器等等。需求基础信息包括需求名称、是否长期需求、需求描述、可接受价格及研发必要性等。客户信息包括客户名称、联系人、联系方式、客户的重要程度。通过信息标准化的手段予以规范，实现研发需求信息的结构化，可以将研发需求信息固化，从而提高研发中需求管理的效率。此外，是否长期需求、客户重要程度、可接受价格是等信息对于判断研发的价值具有重要的作用。2.任务分配在完成研发需求录入后，可以依据研发需求的信息(主要依据需求类型)将任务分配给相应的研究室。对于一些特殊的研发需求则将需求信息分配给负责人，由负责人判断该由哪个研究室进行研发。研发需求到达相应的研究室后，室主任可以查询室内技术员的任务量，并结合技术员的个人特点，将任务分配给相应的技术员，并指定其为该研发任务的负责人。3.需求信息补充接收到研发任务的技术员将与客户进行详细沟通，进一步明确客户的需求。技术27 北京理工大学硕士学位论文员与客户的沟通可能是多次的，每次沟通的内容均需要详细的记录，并上传客户提供的技术资料。在沟通完成后，技术员要明确本次研发的具体类型和技术指标，例如所属生产线、规格型号、阻值、阻值精度、温度特性、质量等级、额定功率等基础技术指标以及非常规的特殊指标要求。4.研发能力判断技术员完成需求录入后，负责人则能看到需求信息。负责人依据上述所有的需求信息及相关技术资料，综合判断能否进行研发，并做出研发能力说明，最终给出结论是否进行研发。对于判断为“研发”的，则将该研发任务自动指派给录入需求信息的技术员，若判断为“不研发”的，则由总工程师定夺。若总工程师判断能够进行研发，则该任务交由负责人进行分配，若总工程师判断不能够进行研发，则该任务终止，并由市场部相关业务员与客户进行友好沟通。最终授权研发的需求，需相应的市场部业务员与客户签订合同。5.新产品研发新产品研发是指技术员在接收到研发任务后，依据研发需求设计研发方案。研发方案包括原材料、工艺、技术攻关等方面的设计。依据研发方案制造出样品，并对样品进行质量检验，对于质量检验合格的样品提交给负责人确认。技术员在研发完成后，依据个人经验判断该研发案例是否对后续的研发具有借鉴意义，若有，则将该案例提交6.样品确认技术员提交样品后，负责人能看到研发过程中所使用的原材料信息、工艺信息、技术攻关信息以及样品的检验信息。依据这些信息，负责人做出综合评估，审核样品是否具备提交给用户使用的条件。若具备，则将样品交到市场部发货。同时，对技术员提交的案例进行审核，并将优秀的案例存储进案例库，并定期依据产品发展的方向对案例库进行维护，删除过时的案例，补充最新前沿的案例。7.确认完成情况在样品提交给客户使用后，市场部将定期（一般一个月一次）对客户进行回访，调查新产品的使用情况。一般情况下样品交付两个月后，新产品没有出现异常则该新产品的研发任务结束。产品研发过程监控包括项目节点监控和研发节点监控。项目节点监控依据工作流技术的历史任务信息对研发项目进行任务节点的跟踪，实时追踪研发项目当前的执行28 北京理工大学硕士学位论文状态，并获取每个任务节点的处理人、处理时间、处理意见等信息。研发节点监控是指从研发人员开始进行产品研发方案设计到完成样品的监控，研发人员依据研发类型的不同实时更新研发的进度。研发过程监控有利于监控每个研发项目的运行情况，推动研发的进度，及时发现研发过程中存在的问题，提高研发的效率，从而缩短研发的周期。2.5本章小结本章分析了电子元器件企业当前研发管理中存在项目管理和研发方式两方面的问题。首先建立产品信息、产品规范和产品工艺基础库，完善基础数据管理。研发方式上，构建历史案例库，明确案例的表达方式，通过知识导引法和相似度计算相结合的方法进行案例检索，实现基于案例检索的研发方案辅助设计。最后，基于基础数据库信息对研发方案进行调整。在项目管理方面，依据流程监控对研发的进度进行有效的管理。29 北京理工大学硕士学位论文图2.7产品研发工作流模板30 北京理工大学硕士学位论文第3章基于工作流的制造过程监控方法研究传统的电子元器件生产企业在制造过程中普遍存在信息采集不全面、消息反馈滞后、信息共享程度低等问题。本章将对订单在制造过程中进行流程管理和进度的控制，实时监控生产过程中每一个订单完成情况，对拖期的订单进行适当的调整，尽可能按时保质保量地完成客户的需求，从而提高订单的履约率，实现订单的快速交付。3.1工作流技术目前，国内外还没有对工作流技术形成统一的定义，不同的理解角度就会形成不同的定义。这里主要介绍国内的清华大学范玉顺教授和GigaGroup对工作流的定义[55]。范教授给出的定义：工作流是一种反应业务过程的计算机化的模型，它是为了在先进计算机环境支持下实现业务过程集成与业务过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务过程。工作流的内部不提供标准的或者内置的处理方法和解决方案，它仅仅提供一套工具软件来对一整套规则和流程进行描述。GigaGroup给工作流下的定义：工作流是将一组任务组织起来完成某个业务目标的处理过程。它涉及到工作流的任务触发和触发条件。每个任务可以由一个或多个软件系统完成，也可以由一个或一组人完成，还可以是由一个或多个人与软件系统协作完成。任务的触发顺序和触发条件用来定义并实现任务的触发、任务的同步和信息流（数据流）的传递。目前在实际应用中普遍采用的是柔性工作流技术，即支持工作流变更和异常的处理，柔性工作流有动态性、灵活性和自适应性等特征。过程、规则、组织和角色构成了工作流的基本要素。3.1.1工作流建模工作流建模是指利用工作流技术建模生产过程模型，是对生产过程业务流程的抽象表示。企业的业务流程往往具有复杂性和多样性等特征，这就要求工作流所建立的模型需要能够完整、清除地表达生产过程。当前，工作流建模方式主要有四种：基于活动网络的过程模型（FlowMark）、基于Petri网的工作流模型、事件驱动过程链模型（EPC模型）和基于语言行为理论的工作流模型[55]。31 北京理工大学硕士学位论文四种建模方式中，FlowMark模型是由一个无自环的有向图构成，具有便于理解和简单直观的优点。好的工作流建模方法在表达核心业务流程的基础上，还需要适应业务流程中复杂的业务规则和众多异常情况的处理。本文采用图形化的建模工具UFLO，其核心是以有向图为基础建立业务流程的定义，并对流程中每一个节点进行基本属性、组件权限、任务配置、任务过期、表单配置、决策配置等规则进行设置。图形化建模方法的节点及其配置属性如表3.1和表3.2所示。表3.1图形化建模节点表节点名称节点含义流程实例通过开始节点开启，一个流程模板必须要有一个开始节点，且开始最多也只能有一个开始节点。用来结束流程实例，允许有多个结束节点。分为结束分支和结束整个流结束程实例两种。流程实例流转到人工任务节点时会产生一个或多个任务，这些任务均需人工任务要用户完成后才能进行向后执行。人工任务节点存在普通任务、竞争任务和会签三种类型。子流程节点会配置一个指定的工作流模板，当流程实例流转到当前子流程节点时，可以根据这个节点配置的流程模板创建一个新的流程实例，当前子流程流程实例会暂停，直到子流程对应的流程实例完成后，当前流程才能向后流转。路由决策依据上一节点传来的条件，在后续众多的流出连接中选择一路由决策个，使流程按照指定的路线向后流转。动作动作节点用来在流程实例流转到当前节点时执行一个具体动作。分支节点实现流程的并行流转，并行特性决定了分支节点后至少要有两分支条流出的连线。聚合节点用于将分支节点上产生的若干条并行流程实例聚合起来，需要聚合与分支节点配合使用。32 北京理工大学硕士学位论文表3.2图形化建模规则设置规则名称规则内容基本属性定义节点名称、节点描述和在进入或离开节点时触发的事件定义业务流程对应的处理任务中哪些组件可用，哪些组件不可用，实现对组件权限业务处理页面的读写权限控制配置业务处理的路径，并选择任务的类型，对于会签类型的任务需要设置任务配置会签完成的标志，在所有任务完成、完成任务数、完成百分比这几个指标中选择一个。此外，任务配置需要指定任务处理人。配置任务过期时间，还可以有选择性的配置任务过期提醒和任务过期动任务过期作，任务过期提醒会在任务过期后立即生效，任务过期动作会在任务过期后的一段时间后（时间需要配置）生效。在路由决策节点需要通过条件表达式或事件类进行决策变量的判断，以决决策配置定决策后执行的任务。3.1.2工作流操作工作流的操作是指当具体的业务与工作流模板绑定创建流程实例后，需要对工作流进行流程控制和异常处理等操作。1.流程监控流程监控可以部署新流程，并记录运行中的流程实例和历史流程实例。运行中的流程实例记录了该流程当前所处任务节点的节点名称、创建日期和处理人等信息。历史流程实例则记录已经完成的实例所有经历的节点信息及处理人、处理时间、处理意见等相关信息。此外，流程监控可以随时查询当前执行状态的流程图，并对流程做回退、撤回、跳转等操作。2.代办任务处理代办任务分为待处理的任务、待领取的任务和过期任务三种类型[56]。待处理任务：是指流程实例流转到的当前节点的任务处理人被指定的用户需要完成的任务。这类任务需要指定的任务处理人进行任务处理。待领取的任务：当任务处理人可以由多人中的任何一人完成时，则需要这些人从待领取的任务中进行任务领取，然后再处理这些人物。过期任务：过期任务是指在规定时间内没有完成的任务，指定的任务处理人需要33 北京理工大学硕士学位论文在任务过期提醒后尽快进行任务处理，否则可能执行任务过期的动作。此外，待办任务处理还提供了当前用户处理过的任务查询，方便用户对历史处理任务的追溯。3.2制造过程建模电子元器件企业制造过程的特点是生产过程复杂多变，生产具有不连续性和不可预测性，企业的管理人员若不能及时发现问题并排除，将导致订单不能按期交付。由此可见，制造过程对于订单按时交付将起到关键作用。电子元器件企业是按照工序进行生产组织的，实现制造过程跟踪的最好方式就是对制造过程中的工序进行监控，并记录工序的相关信息和状态，从而实现订单在制造过程中的实时监控。因此，实现制造过程的监控关键就是要实现工序级别的监控。电子元器件企业拥有详细的工艺文件记录各产品类型的工艺信息。这些工艺文件落实到工程部进入制造环节通常是以工作令（或随工单）的形式表示工艺路线。因此工序级别的监控就是依靠工作令（或随工单）进行工序进度监控。这种监控的粒度较细，属于精细化管理，在工序层级上监控产品的加工进度，可以为制造过程决策和订单整体进度监控提供更为精细的数据，从而提高订单按时交付的能力。此外，这种针对工序层次的监控还可以采集工序加工过程中的质量信息，为产品质量性能分析提供基础数据。但是，如果对制造过程中的每道工序都进行监控会造成大量的资源浪费，提高生产成本。在电子元器件企业所生产的产品，其工艺路线往往都有很多重复工序及耗时较短的工序，事实上对这些工序进行数据采集的意义并不大，因为它们对制造过程进度的影响较小。所以，依据生产实际经验，只需要对制造过程中的关键工序进行状态信息和质量数据信息进行采集即可。关键工序是指影响最终产品产出效率工序以及关键质量控制工序，这些工序需要在制造过程中重点关注。如果关键工序出现质量问题，不仅会导致整批产品报废，而且会使得订单拖延，难以保证订单及时履约，从而可能造成客户满意度降低等后果。因此，关键工序的监控是实现制造过程监控的重要途径。由上述分析可知，制造过程中的工作令（随工单）对于建立制造过程模型具有重要的参考意义。工作令通常由三部分构成：基础信息、制造过程信息和质量信息。基础信息包括工作令号、型号、功率、阻值、精度、温度特性、计划数、实发数、交货期等信息。这些信息一部分在调度员开令时直接从订单中获取的，还有一部分由调度员根据订货量和交货期录入。制造过程信息是指工作令流转到每道工序时需要记录的34 北京理工大学硕士学位论文加工信息，包括工序名称、设备号、投入数、产出数、废品数、废品原因、操作人和操作时间等。这些信息需要生产线操作工人人工录入，反映加工情况。质量信息是指工作令流转到每道工序时记录的与该道工序加工相关的工艺参数信息，这些信息均需要生产线操作工人依据实际信息进行录入，工艺参数信息随着工序的变化而变化，这些质量信息将用于产品的质量控制。制造过程建模以工作令中关键工序为流程依据，采用工作流技术建立制造过程的工作流模板。对于工作令中的基础信息在创建流程实例（即开工作令）时直接初始化到数据库中；制造过程信息则在流程实例流转到某个任务节点进行任务处理时（即工序加工时）录入；对于质量信息录入则借助工作流技术中的子流程节点功能实现，一个质量信息录入流程模板可能适用于多个工序，当制造流程实例流转到某道工序时驱动子流程进行质量信息录入，质量信息流程录入完成后回到当前工序。以某半导体封装企业的某种产品为例说明基于工作令的制造过程建模的方法。首先从该产品工作令中提取出关键工序及其相关质量信息采集点，如图3.1所示；其次，以关键工序作为任务节点建立制造过程工作流模板；接着以各关键工序的质量信息采集点分别建立质量采集点工作流模板，如图3.2所示；最后将各质量采集点工作流模板关联到制造过程工作流模板中对应的任务节点，最终的制造过程工作流模板如图3.3所示。低倍高倍镜检图3.1制造过程关键工序及其质量信息采集点图图3.2质量采集点工作流模板35 北京理工大学硕士学位论文图3.3制造过程工作流模板3.3制造过程数据采集与可视化3.3.1制造过程数据采集制造过程工作流模板能够很好的驱动产品制造信息在整个工艺流程中流转。但是每个任务节点（即工序）在处理任务时需要与当前工位上的待加工产品对应起来。如果以手工录入的方式进行工作令相关信息的录入实现任务查找则会降低生产的效率。在流程实例的流转中，在每个任务节点中均需要进行数据采集，因此需要采用合理的方式将任务与相应的代加工产品关联。条形码和RFID是当前被大家认可的比较成熟的两种数据采集方案[57]，各自都有优缺点。RFID技术具有扫描距离远，精度较高，环境适应性强，抗干扰能力强、可重复使用和操作快捷等优点，但其故障率、成本偏高是制约其普及的重要影响因素。而条形码由于其成本较低，且拥有较为广阔的市场，应用技术相对成熟等优点，在很多企业仍广泛应用，其缺点是标签信息容量小、一次读取数量有限，读取距离短。本文在综合考虑企业实际需求和硬件成本的基础上，采用基于条形码的方式进行待加工产品与流程实例的关联，从而实现数据采集。在产品的制造过程中，在生成工作令时将条形码（依据工作令号生成）打印在工作令上，作为唯一标识这批产品的标志，当工作令跟随该批次产品流转到某道工序时，只需要扫描工作令上的条形码即可识别该批次产品的信息及其需要采集的相关信息。1.制造过程信息采集当半成品到达某工序时，扫描该半成品跟随的工作令上的条码，即可获取该批次产品的物料信息。制造过程信息采集是在某道工序加工完成后由该工序操作员对该工序加工的投入数量、产出数量、操作员、操作日期、不合格率、设备编号等信息进行采集，并将采集到的数据上传，系统即可实时获取制造过程信息。2.工序质量信息采集36 北京理工大学硕士学位论文当半成品到达某道工序时，通过扫描工作令的条码获取该批次产品的信息，结合该工序本身的信息，即可获取当前工序需要采集的工艺参数信息，并根据当前加工状态进行工艺参数信息录入。3.3.2制造过程可视化制造过程中形成了很多信息，单纯的依赖这些预定义的静态信息和实时采集的动态信息，只能满足企业最基本的生产查询，还不能实现分角色的制造过程可视化需求。对于企业管理者而言，需要一些统计性的数据从整体上把握订单的完成情况，辅助管理者进行企业决策；对于客户而言，则比较关心客户所拥有的订单能否按时交付；对于工程部而言，则关心那些订单的交货期快到了，以及哪些订单已经超过交货期，需要将这些信息及时雨市场部沟通，合理处理这些订单。对于市场部而言，则比较关心客户需求的订单目前处理哪个工序，大致需要多长时间能够完成，并对已经超期的订单做特殊处理。依据上述分析，本文从不同角色对制造过程需求信息不同的角度出发，对制造过程中的信息进行统计分析，从而实现制造过程的可视化。1.订单状态可视化电子元器件生产企业，一个订单通常需要拆分成多个工作令进行加工。那么对于订单状态的可视化需要从订单整体状态和工作令状态两个角度进行跟踪。由于制造过程建模采用工作流建模的方式，因而在订单状态跟踪的过程中可以依据工作流的执行状态进行映射，即将制造过程工作流实例实行的状态映射到相应工作令的状态中。通过这样的映射关系，每个工作令所经历的任务节点（即工序）及其相关处理信息均可以与工作令关联，再利用订单与工作令之间的关联关系，即可以实现订单状态的跟踪。例如，客户想了解其某个订单的完成情况，市场部业务员通过订单编码及其查询到与该订单相关的工作令信息和各个工作令的执行进度信息，例如已完成哪些工序，当前处于哪个工序，还需多长时间完成等信息。2.订单履约率可视化一个订单通常包含多种类型产品，这些产品分散在不同生产线进行生产，订单的履约是指订单中的每个产品都在交货期之前完成发货，满足该条件的订单称之为履约订单。订单履约率是指某一个时间段内符合履约条件的订单占这段时间订单总数的百分比，订单履约率是衡量企业销售情况和客户满意度的重要指标，对企业的可持续发37 北京理工大学硕士学位论文展具有重要意义。统计[t1,t2]时间段内订单的履约率Rt，需要分别统计出[t1,t2]时间段内按期完成的订单数量和拖期完成的订单数量，是否按期完成的条件是订单是否已发货。用tx（t1DN(Bj)，则将批次的i和j的编号互换。5.生产最终生产序列。B1，B2，B3,……，Bn，它们之间的关系为：43 北京理工大学硕士学位论文DB1DB2DB3DBn(4.1)如果D(Bi)=D(Bj)，则DN(Bi)