制造执行系统(Manufacturing Execution System,简称MES)是面向车间生产管理的企业信息系统,在工业领域中的地位越来越重要。制造执行系统中资源高度共享,一旦缺乏有效的调度策略和控制方法,就会出现死锁现象。死锁一旦发生,车间生产无法继续进行,给企业带来巨大的损失。因此,对死锁进行高效处理是提高企业竞争力的有效手段。本文针对制造执行系统的车间调度问题,首次将操作系统中的死锁问题引入到制造执行系统中,从调度和控制着手,在 Petri网和有向图的基础上建模,提出了多种无死锁调度方案。　　(1)针对制造执行系统中各调度任务的动态分配问题,对人工鱼群算法的步长、视野等因子进行改进,提出了基于人工鱼群算法的制造执行系统动态调度方案,得到了很好的调度可行解。　　(2)提出了一种基于Petri网和遗传算法的制造执行系统无死锁调度方案。该算法在 Petri网的变迁序列中进行编码,在染色体的解码过程中嵌入不可行解的修复过程,从而确保得到的解都为可行解。结果表明,该方案能在最短的时间内找到一个解,具有很强的自适应能力。　　(3)提出了一种改进型银行家算法的制造执行系统无死锁调度方案。该算法从操作系统中引入进来,对申请的最大资源数进行了调整,在运行时间很短的情况下,也能保证调度结果的质量,有效避免死锁现象,可以很好地解决制造执行系统的无死锁调度问题。　　(4)对提出的算法进行综合分析后,提出了一种基于遗传算法和银行家算法的混合算法制造执行系统动态缓冲区无死锁调度方案。该方案用有向图建模,结合死锁检测和死锁避免的策略,综合考虑增加缓冲区的代价和调度指标的优化,设置合理的缓冲区,这对减少车间空间成本意义重大。该方案可以用于实时的车间生产调度,解决复杂制造执行系统的无死锁调度问题,同时,也适用于离散、批量的大型制造企业。