【摘要】：隨著產(chǎn)品個(gè)性化需求以及全球性競爭的加劇，對于制造系統(tǒng)的敏捷性要求越來越高。敏捷制造車間作為產(chǎn)品生產(chǎn)的重要場所，其規(guī)劃技術(shù)的先進(jìn)性直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)周期與成本。但是當(dāng)前的車間規(guī)劃技術(shù)主要基于經(jīng)驗(yàn)或局部優(yōu)化技術(shù)，難于滿足現(xiàn)代車間規(guī)劃的需求�；谲囬g規(guī)劃技術(shù)在制造業(yè)中的重要地位和敏捷制造車間的實(shí)際需求，，本文提出了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)，建立了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃框架，并從基于獨(dú)立公理的敏捷車間布局優(yōu)化技術(shù)、基于公理設(shè)計(jì)的多屬性決策技術(shù)、制造車間敏捷規(guī)劃平臺(tái)開發(fā)和敏捷建模技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。 由于車間規(guī)劃技術(shù)對于企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營具有重要影響，本文分析了車間規(guī)劃技術(shù)在國內(nèi)和國外的研究內(nèi)容與研究現(xiàn)狀，指出當(dāng)前車間規(guī)劃技術(shù)的研究方法所存在的問題以及車間規(guī)劃技術(shù)未來發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上提出了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)。把先進(jìn)設(shè)計(jì)理論引入到車間規(guī)劃領(lǐng)域，克服了現(xiàn)有車間規(guī)劃方法主要基于經(jīng)驗(yàn)和過程而缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)的缺陷。 建立了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃層次模型及層間映射模型，把車間規(guī)劃過程劃分為車間層、單元層和工位層三個(gè)層次，實(shí)現(xiàn)車間規(guī)劃的由頂向下、逐層細(xì)化過程；在此基礎(chǔ)上建立了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃總體框架，實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃組織過程與公理設(shè)計(jì)過程并行推進(jìn)，有效地減少由于任務(wù)分配不當(dāng)造成的設(shè)計(jì)組之間溝通不暢與設(shè)計(jì)迭代，提高了布局設(shè)計(jì)的可靠性和設(shè)計(jì)效率。針對敏捷制造車間規(guī)劃問題，建立了基于公理設(shè)計(jì)的多空間映射模型，分析了車間規(guī)劃過程中各個(gè)空間之間的交互關(guān)系，結(jié)合基于公理設(shè)計(jì)的車間層規(guī)劃過程，通過設(shè)施組、任務(wù)組、設(shè)計(jì)組之間的映射，分析了設(shè)計(jì)組之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，有效減少了因設(shè)計(jì)組之間任務(wù)迭代所引起的時(shí)間浪費(fèi)。 運(yùn)用獨(dú)立公理分析了現(xiàn)有布局優(yōu)化過程中存在的耦合性問題，提出了敏捷車間集成多目標(biāo)布局優(yōu)化過程。對敏捷車間集成多目標(biāo)布局優(yōu)化過程中的敏捷車間的單元構(gòu)建、設(shè)備選擇、物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、輸入/輸出站位置確定、生產(chǎn)運(yùn)作性能等關(guān)鍵問題進(jìn)行了詳細(xì)分析，建立了具有縱向固定通道的multi-bay布局問題的多目標(biāo)求解數(shù)學(xué)模型。在新的集成多目標(biāo)優(yōu)化過程指導(dǎo)下所得到的優(yōu)化方案更加可靠，更能夠滿足敏捷制造車間要求。 分析了多屬性決策中的相關(guān)性問題，提出了基于公理設(shè)計(jì)的多屬性決策方法，最大程度減少了決策過程中的目標(biāo)沖突問題；并對信息公理中的信息量計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn)，使其能夠兼顧系統(tǒng)能力和決策者滿意度，更適合于解決多屬性決策問題。提出的基于設(shè)計(jì)公理的多屬性決策過程為多次重復(fù)決策提供了新的思路。 為了方便所研究的基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，開發(fā)了基于公理設(shè)計(jì)的制造車間敏捷規(guī)劃平臺(tái)。對基于布局沙盤的模型快速反求方法進(jìn)行了研究，為了把車間布局?jǐn)?shù)字模型快速轉(zhuǎn)化為仿真模型，建立了制造系統(tǒng)分層面向?qū)ο筚x時(shí)有色Petri網(wǎng)（HOTCPN）模型，并開發(fā)相應(yīng)軟件，把HOTCPN模型的控制邏輯自動(dòng)轉(zhuǎn)化為eM-Plant仿真模型的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了車間仿真模型的快速建模過程。該平臺(tái)為基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用提供了便捷工具、增強(qiáng)了技術(shù)可用性。 最后，以對某企業(yè)焊裝車間的規(guī)劃作為基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用。初步驗(yàn)證了所提出的基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)的在敏捷車間規(guī)劃中的可行性和有效性。
【圖文】：

圖 2.5 基于公理設(shè)計(jì)的車間規(guī)劃模型，車間布局規(guī)劃首先是一個(gè)設(shè)計(jì)過程，同時(shí)是一個(gè)典濟(jì)、產(chǎn)品、設(shè)備、人員等多種問題，是一項(xiàng)復(fù)雜的系論的敏捷車間規(guī)劃過程，建立了如圖 2.6 所示的車間

所示的車間層
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH186

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本文編號：2646314