汽车4S店维修服务系统动态调度

发布时间：2020-04-24 12:31

【摘要】：中国目前已成为世界第一大汽车市场。但是,中国的汽车产业在品牌、研发、销售和服务等各个环节上与世界汽车强国都还存在差距。研究汽车4S店维修服务系统的动态调度问题对汽车行业和具体的汽车销售企业都有价值。此外,这方面的研究成果还可以推广应用到其他服务系统。论文首先分析了汽车4S店维修服务系统调度问题的特征,将其描述为存在明显瓶颈环节的动态FJSP问题；接着,结合约束理论和系统分解思想简化该复杂系统的调度问题。研究采取由简至繁的策略,分三个层次：首先,解决瓶颈资源的多目标动态调度问题；接着,在此基础上构建单瓶颈环境下汽车4S店维修服务系统动态调度策略；然后,扩展至多约束环境下汽车4S店维修服务系统动态调度。通过描述以上各自问题的特征与性质,建立问题的数学模型,并且有针对性地选择、改进和组合多种调度算法与动态调度策略,实现问题求解。主要研究内容如下：第1章首先介绍了课题研究的理论意义和现实价值,进而分析了服务系统动态调度问题的研究现状,从中提炼出课题的具体研究对象——汽车4S店维修服务系统调度问题的几点解决办法。接着,结合对基于约束理论的调度问题和调度算法研究现状的总结,指出了本文的技术路线和主要研究工作。第2章首先介绍了约束理论的核心理念和管理技术；接着针对本课题的具体研究对象,对问题描述涉及的相关参数进行说明,并运用三元组α/β/γ方法,采用对比的方式,对汽车4S店维修服务系统与制造系统调度问题的共性和汽车4S店维修服务系统调度问题的特性进行描述；最后提出基于约束理论的汽车4S店维修服务系统动态调度问题分解框架,提出后续研究的总体思路。第3章结合优化调度理论,对汽车维修车间瓶颈工序(油漆工序)调度问题的特性、模型和求解算法进行了研究,提出了多目标动态调度策略。首先,从最小化目标、机器环境、加工特征和约束几方面分析了油漆工序调度问题的特征,建立了对应的数学模型。接着,结合混合重调度策略和两阶段算法,设计了动态调度方法。然后,分别运用遗传算法、粒子群算法和改进模拟植物生长算法,在问题初始解的基础上,进行了第二阶段迭代求解。最后,以实例分析比较了几种算法的性能,实验仿真结果表明改进模拟植物生长算法对相关参数的要求宽松,稳定性好,可以在缩短求解时间的同时确保解的质量,有效地提高了瓶颈环节调度的效率和质量,从而提升了汽车4S点维修服务系统的工作效率和服务质量。第4章研究了单瓶颈环境下汽车4S店维修服务系统动态调度问题。首先,结合瓶颈资源的多目标动态调度的结果,有针对性地选择合适的重调度策略和分派规则调度非瓶颈资源；接着,在瓶颈和非瓶颈资源之间设置缓冲,进行缓冲管理,建立瓶颈和非瓶颈资源调度方案的协调机制,实现单瓶颈环境下的服务系统动态调度问题求解；最后,以日常任务量下的汽车4S店维修车间调度问题为实例验证算法,相对于企业中使用到的一些调度规则,基于约束理论调度算法的仿真结果显著优越,且随着问题规模的增大,指标性能的优越性更为明显,从而大大减少了客户的等待时间。第5章研究了多约束机环境下汽车4S店维修服务系统的动态调度问题。首先,对多约束机环境下汽车4S店维修服务系统的调度问题进行描述,建立数学模型,并构建基于约束理论的多约束机环境下系统动态调度问题的分解框架。接着,结合汽车维修服务系统中不同任务的权重存在差异的特征,通过改进约束引导的启发式算法求解多约束机的调度问题；然后,完善约束机与非约束机之间的协调机制,实现多约束环境下的服务系统动态调度问题求解；最后,以高峰期任务量下的汽车4S店维修车间调度问题为实例验证算法,结果表明该算法优于企业中常用的调度规则算法,有效地缩短了客户的等待时间。第6章结合某汽车4S店维修服务的具体案例,运用论文中的方法进行了作业排序资源调度。首先,介绍了汽车的售后维修保养服务流程和该企业维修车间的情况。接着,以该公司高峰期情况下一天的具体任务作为数据基础,运用论文所提方法进行了排序,所得调度方案优于企业实际的调度结果。最后,针对调度的重点和难点,提出了几点对应的管理策略建议。结论部分对整个论文的主要成果进行了总结,指出论文研究的创新之处,并对本课题未来的研究工作进行了展望与设想。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F426.471;F719

【参考文献】