【摘要】：本文根據艙體類產品的生產特點,對其生產過程中出現(xiàn)的分批調度問題進行了研究,并重點研究了兩類問題,即有限能力單級生產系統(tǒng)分批調度問題和有限能力多級生產系統(tǒng)分批調度問題。通過對上述兩類問題的描述與求解策略分析,逐步建立了艙體類產品分批調度優(yōu)化及其執(zhí)行過程管理的總體研究框架。 艙體類產品關鍵零部件分批調度屬于有限能力單級分批調度問題。與一般的單級問題相比,該問題具有多產品、多機、有限能力及定批量等多個約束的特征。針對該問題,本文利用遺傳算法,構造了一個能夠同時考慮產品數(shù)、設備數(shù)及生產周期的復合基因,并設計了產品交叉和逐層兩點交叉相結合的交叉方法,最后運用全空間求解策略,得到了能夠同時滿足所有約束的解。并通過實例分析,證明了該方法的有效性。 艙體類產品裝配生產分批調度是典型的有限能力多級分批調度問題。該問題除具備單級問題的約束外,還需要考慮部件之間的先后約束關系,增加了問題求解的復雜性。本問題以生產成本最低為目標,建立相應的數(shù)學模型,并提出了一種基于規(guī)則的啟發(fā)式算法進行求解。該算法是一種兩層迭代算法,它通過在上層利用遺傳算法進行分批計劃計算,下層基于規(guī)則排序對上層分批方案進行驗證的方式來迭代求解,對實例計算結果的分析驗證了算法的有效性。 以上述理論研究為基礎,進行了執(zhí)行過程管理研究。針對生產進度控制、物料控制和質量控制等生產過程中存在的問題,分別提出了相應的過程管理方法。通過該方法,使得生產進度數(shù)據、物料信息、質量數(shù)據能夠被有效的采集及分析,實現(xiàn)了對生產過程的實時監(jiān)控,保障了分批調度計劃的正確執(zhí)行。針對擾動環(huán)境下的執(zhí)行過程管理問題,文中又提出了一種同時考慮生產總成本與新舊方案差異成本的雙目標模型,并通過數(shù)值實驗分析,驗證了模型的有效性。 以某艙體類產品生產企業(yè)為應用對象,在分析其現(xiàn)狀的基礎上,以上述理論方法為基礎,設計了一套能同時支持單級與多級分批調度問題的制造執(zhí)行系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)在相關企業(yè)的成功應用,驗證了本文所研究的分批調度優(yōu)化算法與執(zhí)行過程管理方法的可行性與實用性。 最后,對全文所做的主要工作進行了總結,并對后續(xù)的研究工作進行了展望。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH186

【參考文獻】

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本文編號：2804273