基于BOM的柔性作業(yè)車間調度方法與信息系統(tǒng)研究
本文關鍵詞:基于BOM的柔性作業(yè)車間調度方法與信息系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著全球市場的日益開放,客戶需求日趨多樣化和個性化,企業(yè)面臨的市場環(huán)境和制造環(huán)境發(fā)生了根本變化,生產管理方式由粗放式管理逐漸轉變?yōu)榧s式管理。企業(yè)力爭在轉變中求生存,就必須以客戶為導向,不僅滿足客戶個性化需求,同時滿足客戶對交貨期的要求,因此,如何實現企業(yè)的準時制交貨,不斷提高客戶的滿意度和忠誠度,成為企業(yè)立于不敗之地的主題。作業(yè)車間調度研究車間生產資源在滿足約束條件的限制下,使生產資源得到優(yōu)化配置,以使生產系統(tǒng)的某一項或幾項指標(工件的最大完工時間、生產成本、工件的總拖期等)達到最優(yōu)。作業(yè)車間調度問題是最困難的NP-Complete組合優(yōu)化問題之一,柔性作業(yè)車間調度問題更復雜,經過幾十年的發(fā)展,國內外學者提出了不少求解該問題的方法,但是將這些方法用于實際生產過程時,效果卻令人大跌眼鏡。針對傳統(tǒng)柔性作業(yè)車間調度在實際應用中的問題,本文提出了一種基于BOM的柔性作業(yè)車間調度方法。該方法首先構造基于BOM的柔性作業(yè)車間調度模型,同時考慮工件加工設備的車間日歷,以總拖期為優(yōu)化目標,采用改進的遺傳算法對其求解,得到優(yōu)化調度方案集。通過實例仿真,驗證該方法的有效性。其次,一方面,當最小總拖期為零時,將滿足交貨期的所有優(yōu)化調度方案輸出,進一步考慮其均衡性和魯棒性,得到均衡性和魯棒性最優(yōu)的調度方案,提高調度方案的抗干擾性,指導企業(yè)生產的均衡有序進行;另一方面,當優(yōu)化調度方案存在拖期時,采取分批處理方式,得到滿足交貨期的調度方案,再考慮其均衡性和魯棒性。通過實例仿真,驗證該方法的有效性和優(yōu)越性。然后,大部分傳統(tǒng)的對于車間調度問題的研究主要集中在對靜態(tài)調度問題的研究上,但是在實際中,生產系統(tǒng)是不會一成不變的。實際生產系統(tǒng)存在大量的隨機干擾事件,比如:生產設備故障、緊急插單和工序延遲等。這些突發(fā)事件發(fā)生后,預先的調度方案就可能無法繼續(xù)進行,就必須重新進行調度。本文結合生產實際,對傳統(tǒng)的車間調度問題進行了擴展。結合動態(tài)調度已有的研究成果以及本文前面所提的方法,本文提出了一種基于BOM的柔性作業(yè)車間動態(tài)調度策略,并通過生產實例仿真驗證了該策略的有效性和可行性。最后,以上述研究內容和研究成果為基礎,設計并開發(fā)了一套基于BOM的柔性作業(yè)車間調度信息系統(tǒng),主要包括排產數據管理、初步優(yōu)化排產和綜合評價決策三大基本功能。將該系統(tǒng)在某機械加工車間試點運行,取得了良好的應用效果。
【關鍵詞】:柔性作業(yè)車間調度 BOM 交貨期 均衡性和魯棒性 動態(tài)調度
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TB497
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- 英文摘要5-9
- 1 緒論9-21
- 1.1 論文的選題背景和研究意義9-10
- 1.2 國內外研究現狀10-18
- 1.2.1 作業(yè)車間調度研究現狀10-12
- 1.2.2 作業(yè)車間調度方法研究現狀12-16
- 1.2.3 動態(tài)調度研究現狀16-17
- 1.2.4 均衡生產研究現狀17
- 1.2.5 研究現狀總結17-18
- 1.3 論文的研究內容及結構安排18-20
- 1.4 本章小結20-21
- 2 基于BOM的柔性作業(yè)車間調度方法研究21-43
- 2.1 基于BOM的柔性作業(yè)車間調度優(yōu)化模型21-23
- 2.1.1 問題描述21
- 2.1.2 數學模型21-23
- 2.2 遺傳算法求解基于BOM的柔性作業(yè)車間調度問題23-31
- 2.2.1 遺傳算法基本介紹23
- 2.2.2 編碼、初始化和解碼23-27
- 2.2.3 交叉操作27-29
- 2.2.4 變異操作29-30
- 2.2.5 遺傳算法求解基于BOM的柔性作業(yè)車間調度步驟30-31
- 2.3 實例仿真31-42
- 2.4 本章小結42-43
- 3 面向均衡生產的柔性作業(yè)車間調度方案決策方法研究43-57
- 3.1 均衡生產概述43-44
- 3.2 面向均衡生產的柔性作業(yè)車間調度方案決策44-48
- 3.2.1 面向均衡生產的柔性作業(yè)車間調度方案評價指標體系44
- 3.2.2 面向均衡生產的柔性作業(yè)車間調度方案評價指標數據獲取及處理44-46
- 3.2.3 基于粗糙集條件信息熵的權重確定方法的面向均衡生產的調度方案決策46-48
- 3.3 實例仿真48-55
- 3.4 本章小結55-57
- 4 基于BOM的柔性作業(yè)車間動態(tài)調度方法研究57-67
- 4.1 柔性作業(yè)車間動態(tài)調度問題描述57
- 4.2 柔性作業(yè)車間動態(tài)調度策略研究57-60
- 4.2.1 滾動調度窗口57-58
- 4.2.2 基于事件與周期混合驅動的動態(tài)調度58-60
- 4.3 基于滾動窗口的改進遺傳算法求解柔性作業(yè)車間動態(tài)調度問題60-61
- 4.4 實例仿真61-66
- 4.5 本章小結66-67
- 5 基于BOM的柔性作業(yè)車間調度信息系統(tǒng)設計與應用67-83
- 5.1 機械加工車間制造執(zhí)行系統(tǒng)概述67-69
- 5.2 基于BOM的柔性作業(yè)車間調度信息系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的交互69-70
- 5.3 基于BOM的柔性作業(yè)車間調度信息系統(tǒng)的設計70-75
- 5.3.1 系統(tǒng)體系結構設計70-72
- 5.3.2 系統(tǒng)功能模型設計72-74
- 5.3.3 系統(tǒng)數據模型設計74-75
- 5.4 基于BOM的柔性作業(yè)車間調度信息系統(tǒng)的開發(fā)75-76
- 5.5 應用驗證76-82
- 5.5.1 企業(yè)簡介76-77
- 5.5.2 企業(yè)車間作業(yè)計劃管理存在的問題77-78
- 5.5.3 應用情況78-81
- 5.5.4 應用情況分析81-82
- 5.6 本章小結82-83
- 6 結論與展望83-85
- 6.1 結論83
- 6.2 展望83-85
- 致謝85-87
- 參考文獻87-93
- 附錄93-94
- A. 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文93
- B. 攻讀碩士期間從事的科研工作93
- C. 在校期間的主要獲獎情況93-94
- D. 設備的歷史故障數據94
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,本文編號:308189
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