大型复杂单件企业基于阻塞流理论的虚拟单元调度问题研究

发布时间：2017-12-29 22:20

  本文关键词：大型复杂单件企业基于阻塞流理论的虚拟单元调度问题研究　出处：《江苏科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着产品生产周期的不断减少,多品种、小批量的市场需求,变化多端的生产环境,市场的个性化需求的显著提高,企业需要采用先进的生产技术和生产方式才能在竞争中立于不败之地。虚拟单元制造方式集成了敏捷制造和精益生产的理念,有利于提高制造企业的生产效率、降低生产成本。其基本思想是通过物流系统的连接,无需改变设备和资源的物理布局,从而形成逻辑和概念上相互关联的虚拟单元动态生产实体。虚拟单元调度问题的研究忽略了阻塞流理论,因此本文在现有研究的基础上用阻塞流理论对虚拟单元调度问题进行了详细的研究。在对虚拟单元生产方式的研究现状基础上,本文考虑了大型复杂单件企业中同类设备有多台,利用阻塞流理论表示设备和工件加工工序之间的分配关系和时间约束。根据设备与工件的分配和时间约束,构建了基于阻塞流的虚拟单元调度模型,将调度问题转变为含参最大流问题,运用Dinic阻塞流算法并结合加工时间矩阵和减量集合求解资源分配和排序问题,以制造周期最短为优化目标,建立了整数规划模型。大型复杂单件企业生产过程中物流种类和零部件多,产品的工艺流程错综复杂,各生产环节之间相互制约,各个生产环节都涉及到工件运输。且加工单元的缓存区都是有限的,缓存区容量除了受设备加工能力限制,也受工艺路径和工件运输等限制。虚拟单元调度中工位缓存区容量的影响因素及变化趋势,基于工件加工过程中工位缓存区特性分析,考虑工件运输路段间隔要求、速度分布、运输线路网络结构等因素,分析了工件进入工位缓存区和离开工位缓存区的耦合关系。由于生产过程中工件运输路径的不确定性,运用阻塞流理论的容差思想对虚拟单元设备的阻塞能力进行判断,根据阻塞判断中收集的数据进行抗阻塞检查,最后提出阻塞消解方案。本文提出的阻塞消解方法应用于大型复杂单件企业,分析了该加工车间生产的现状及问题。当虚拟单元调度中工件运输出现拥挤时,阻塞流理论进行了有效地消解,并设置消解机制来缓解运输过程中的不确定因素,以保证生产计划的有效进行。通过结果分析,可能产生的消解机制在一定程度上得到了避免,证明了该消解避免策略的有效性。为了验证虚拟单元生产方式在大型复杂单件企业制造系统的应用,本文结合某造船企业的实际情况,说明了虚拟单元生产方式下的调度问题,提出了基于阻塞流的虚拟单元问题研究,结果显示该理论在本文研究方案的可行性及有效性。
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【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F424;F273

【参考文献】

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本文编号：1352134