基于BOM的柔性作业车间调度方法与信息系统研究

发布时间：2017-04-15 10:11

  本文关键词：基于BOM的柔性作业车间调度方法与信息系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球市场的日益开放,客户需求日趋多样化和个性化,企业面临的市场环境和制造环境发生了根本变化,生产管理方式由粗放式管理逐渐转变为集约式管理。企业力争在转变中求生存,就必须以客户为导向,不仅满足客户个性化需求,同时满足客户对交货期的要求,因此,如何实现企业的准时制交货,不断提高客户的满意度和忠诚度,成为企业立于不败之地的主题。作业车间调度研究车间生产资源在满足约束条件的限制下,使生产资源得到优化配置,以使生产系统的某一项或几项指标(工件的最大完工时间、生产成本、工件的总拖期等)达到最优。作业车间调度问题是最困难的NP-Complete组合优化问题之一,柔性作业车间调度问题更复杂,经过几十年的发展,国内外学者提出了不少求解该问题的方法,但是将这些方法用于实际生产过程时,效果却令人大跌眼镜。针对传统柔性作业车间调度在实际应用中的问题,本文提出了一种基于BOM的柔性作业车间调度方法。该方法首先构造基于BOM的柔性作业车间调度模型,同时考虑工件加工设备的车间日历,以总拖期为优化目标,采用改进的遗传算法对其求解,得到优化调度方案集。通过实例仿真,验证该方法的有效性。其次,一方面,当最小总拖期为零时,将满足交货期的所有优化调度方案输出,进一步考虑其均衡性和鲁棒性,得到均衡性和鲁棒性最优的调度方案,提高调度方案的抗干扰性,指导企业生产的均衡有序进行;另一方面,当优化调度方案存在拖期时,采取分批处理方式,得到满足交货期的调度方案,再考虑其均衡性和鲁棒性。通过实例仿真,验证该方法的有效性和优越性。然后,大部分传统的对于车间调度问题的研究主要集中在对静态调度问题的研究上,但是在实际中,生产系统是不会一成不变的。实际生产系统存在大量的随机干扰事件,比如:生产设备故障、紧急插单和工序延迟等。这些突发事件发生后,预先的调度方案就可能无法继续进行,就必须重新进行调度。本文结合生产实际,对传统的车间调度问题进行了扩展。结合动态调度已有的研究成果以及本文前面所提的方法,本文提出了一种基于BOM的柔性作业车间动态调度策略,并通过生产实例仿真验证了该策略的有效性和可行性。最后,以上述研究内容和研究成果为基础,设计并开发了一套基于BOM的柔性作业车间调度信息系统,主要包括排产数据管理、初步优化排产和综合评价决策三大基本功能。将该系统在某机械加工车间试点运行,取得了良好的应用效果。
【关键词】：柔性作业车间调度 BOM 交货期 均衡性和鲁棒性 动态调度
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB497
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 论文的选题背景和研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-18
• 1.2.1 作业车间调度研究现状10-12
• 1.2.2 作业车间调度方法研究现状12-16
• 1.2.3 动态调度研究现状16-17
• 1.2.4 均衡生产研究现状17
• 1.2.5 研究现状总结17-18
• 1.3 论文的研究内容及结构安排18-20
• 1.4 本章小结20-21
• 2 基于BOM的柔性作业车间调度方法研究21-43
• 2.1 基于BOM的柔性作业车间调度优化模型21-23
• 2.1.1 问题描述21
• 2.1.2 数学模型21-23
• 2.2 遗传算法求解基于BOM的柔性作业车间调度问题23-31
• 2.2.1 遗传算法基本介绍23
• 2.2.2 编码、初始化和解码23-27
• 2.2.3 交叉操作27-29
• 2.2.4 变异操作29-30
• 2.2.5 遗传算法求解基于BOM的柔性作业车间调度步骤30-31
• 2.3 实例仿真31-42
• 2.4 本章小结42-43
• 3 面向均衡生产的柔性作业车间调度方案决策方法研究43-57
• 3.1 均衡生产概述43-44
• 3.2 面向均衡生产的柔性作业车间调度方案决策44-48
• 3.2.1 面向均衡生产的柔性作业车间调度方案评价指标体系44
• 3.2.2 面向均衡生产的柔性作业车间调度方案评价指标数据获取及处理44-46
• 3.2.3 基于粗糙集条件信息熵的权重确定方法的面向均衡生产的调度方案决策46-48
• 3.3 实例仿真48-55
• 3.4 本章小结55-57
• 4 基于BOM的柔性作业车间动态调度方法研究57-67
• 4.1 柔性作业车间动态调度问题描述57
• 4.2 柔性作业车间动态调度策略研究57-60
• 4.2.1 滚动调度窗口57-58
• 4.2.2 基于事件与周期混合驱动的动态调度58-60
• 4.3 基于滚动窗口的改进遗传算法求解柔性作业车间动态调度问题60-61
• 4.4 实例仿真61-66
• 4.5 本章小结66-67
• 5 基于BOM的柔性作业车间调度信息系统设计与应用67-83
• 5.1 机械加工车间制造执行系统概述67-69
• 5.2 基于BOM的柔性作业车间调度信息系统与其他系统的交互69-70
• 5.3 基于BOM的柔性作业车间调度信息系统的设计70-75
• 5.3.1 系统体系结构设计70-72
• 5.3.2 系统功能模型设计72-74
• 5.3.3 系统数据模型设计74-75
• 5.4 基于BOM的柔性作业车间调度信息系统的开发75-76
• 5.5 应用验证76-82
• 5.5.1 企业简介76-77
• 5.5.2 企业车间作业计划管理存在的问题77-78
• 5.5.3 应用情况78-81
• 5.5.4 应用情况分析81-82
• 5.6 本章小结82-83
• 6 结论与展望83-85
• 6.1 结论83
• 6.2 展望83-85
• 致谢85-87
• 参考文献87-93
• 附录93-94
• A. 攻读硕士期间发表的学术论文93
• B. 攻读硕士期间从事的科研工作93
• C. 在校期间的主要获奖情况93-94
• D. 设备的历史故障数据94

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