L公司柔性车间调度与预防性维护集成优化

发布时间：2020-06-30 15:54

【摘要】：生产调度是确保生产计划顺利完成的基础工作,合理安排车间生产调度可以提高机器设备的利用率、缩短生产周期、降低生产成本;而设备预防性维护则是保障设备可靠运行,保证设备生产效率和降低制造成本的关键。然两者之间存在耦合矛盾,即生产调度会影响机器负荷,进而影响到机器的可靠性和稳定性,设备衰退会造成设备失效,需要依靠维护作业来保证其长时间的可靠运行,但维护会占用机器的运作时间。在以往的研究中常将生产调度和设备维护作为两个独立的因素,分别进行研究,忽略了两者的相互影响,所以其研究成果实际应用起来与研究阶段的预期成效有较大差距,因此运用优化理论,对生产调度和设备维护的集成问题进行研究,构建贴近实际的联合优化模型,对指导企业生产实践,提升企业的生产效率和经济效益具有重要意义。L公司机械加工车间是多品种小批量生产模式下的柔性作业车间,目前仍采用人工制定调度计划的方式,且与维护计划是分部门独立计划和决策的,人工制定的调度计划数量有限且不一定优化,而且制定调度计划时,假设设备一直可用,并未考虑到设备的维护问题,不仅导致车间加工周期长,而且实际完工时间与计划之间存在较大偏差,影响后续计划的推进,还导致生产成本增加。准时交货和较低的生产成本是制造企业在激烈的市场竞争中获取优势的关键要素。因此本文的选取的研究目标是缩短L公司机械加工车间的加工周期和控制维护成本。本论文的研究内容包括以下几个方面:首先,全面综述了生产调度与设备维护集成问题的国内外研究现状,在此基础上对L公司机械加工车间生产调度和预防性维护的现状进行分析,总结了两者存在的问题,并有针对性地提出了改善对策。其次,构建了L公司柔性作业车间调度与预防性维护集成模型,并运用非支配排序遗传算法NRGA对集成模型进行优化求解,在运用NRGA求解过程中,设计了考虑生产调度与预防性维护集成特点的五层编码方法。最后对L公司机械加工车间的实际生产数据和设备故障数据进行整理分析,设计算例,并借助MATLAB2014b编程实现仿真计算。结果表明本文的研究能够有效缩短该车间的加工周期并控制维护成本。此外,通过将生产调度与预防性维护综合计划与独立计划、决策的方案的仿真效果对比也验证了本文构建的集成模型的有效性。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB497
【图文】：

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贵州大学 2019 届硕士研究生学位论文3.2 L 公司机械加工车间概况L 公司有较强的机电产品设计制造能力，拥有按工艺布局的产品总装车间、钣金焊接车间、热表处理车间、镁铝合金铸造车间、机械加工车间等，具有高精度机械加工、有色镁铝金属铸造、有色焊接、钣金、冲压、铆接、热表处理、模具制造等综合加工生产能力。本文研究的 L 公司机械加工车间，拥有五轴、四轴加工中心、各类数控加工机床以及高、精尖检测设备，承担了公司所有产品的机械加工任务，属多品种小批量生产模式，图3-3为该机加车间的设备工艺布局图，图 3-4 和图 3-5 分别为机加作业区和物料暂存区的一角。

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工中心、各类数控加工机床以及高、精尖检测设备，承担了公司所有产品的机加工任务，属多品种小批量生产模式，图3-3为该机加车间的设备工艺布局图， 3-4 和图 3-5 分别为机加作业区和物料暂存区的一角。图 3-3 L 公司机械加工车间工艺布局

【参考文献】