面向单元制造企业的单元构建和调度方法的研究

发布时间：2022-01-25 15:57

　　随着少量生产、多样化消费时代的到来,制造企业面临着产品生命周期和交货期进一步缩短、产品种类逐渐增多、个性化要求不断提高等问题的考验。在这种情况下,如何保证并不断提高生产效率、快速反应不断变化的市场需求成为制造企业在日趋激烈的市场竞争中占领世界市场最有力的战略武器和立于不败之地的关键。单元生产方式是随需而变的生产方式,综合了单件生产的高柔性与大批量生产的高效率的优点,并克服了单件生产成本高和批量生产过度刚性的缺点,使制造系统达到了效率和柔性的统一,使企业组织内实现了自律和自主的统一。目前单元生产方式已经越来越受到人们的重视。实践证明,单元生产系统具有在制品库存少、成品库存少、订单响应时间短、运输时间短、设备调整时间短、以及生产费用低等优点。目前我国绝大多数制造企业采用大批量生产的粗放经营方式,过分关注生产产量,忽略了多品种小批量的市场需求,且忽视了这种大批量生产方式下存在的库存、人力、物料、时间、空间和搬运等大量浪费。这导致了企业在成本和交付以及质量方面都存在巨大压力,难以适应当今买方市场的新特点,缺乏竞争力。为此,通过生产革新和生产方式的改造,来建立因需而变的满足个性化需求的单元生产系... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 问题背景及研究工作的意义
    1.2 研究目标与研究内容
        1.2.1 研究目标
        1.2.2 研究内容
    1.3 研究的技术路线
    1.4 主要研究成果
    1.5 参加的科研项目
第二章 单元构建和单元调度相关问题及算法的研究综述
    2.1 生产方式的基本类型
    2.2 单元生产的概述
        2.2.1 单元生产的基本概念与产生背景
        2.2.2 单元生产的特征与优势
        2.2.3 单元生产的发展阶段
    2.3 单元构建问题及算法综述
        2.3.1 单元构建的基本概念与问题描述
        2.3.2 单元构建的策略
        2.3.3 单元构建的常用目标
        2.3.4 单元构建方法概述
    2.4 单元调度问题及算法综述
        2.4.1 单元调度的基本概念与问题描述
        2.4.2 成组调度问题及算法概述
        2.4.3 零部件调度问题及算法概述
    2.5 本章小结
第三章 基于分散搜索的多目标动态单元构建方法
    3.1 动态单元构建问题的背景
    3.2 动态单元构建问题的多目标模型
        3.2.1 动态单元构建问题的描述
        3.2.2 动态单元构建问题的多目标模型
    3.3 分散搜索算法的研究综述
        3.3.1 分散搜索算法简介
        3.3.2 分散搜索算法的基本原理和特点
        3.3.3 分散搜索算法的改进
        3.3.4 复杂环境下分散搜索算法的研究
        3.3.5 分散算法的应用
    3.4 求解动态单元构建问题的分散搜索算法的设计
        3.4.1 产生多样性初始解
        3.4.2 评估目标值
        3.4.3 更新参考集
        3.4.4 产生子集
        3.4.5 合并子集
        3.4.6 解改进
        3.4.7 修复新解
    3.5 计算实验与结果分析
        3.5.1 实验设计
        3.5.2 算例分析
        3.5.3 实验与结果分析
    3.6 本章小结
第四章 基于遗传算法的设备冗余情况下多目标动态单元构建方法
    4.1 设备冗余情况下动态单元构建问题的背景
    4.2 设备冗余情况下动态单元构建问题的多目标模型
        4.2.1 设备冗余情况下动态单元构建问题的描述
        4.2.2 设备冗余情况下动态单元构建问题的多目标模型
    4.3 求解动态单元构建问题的多目标遗传算法的设计
        4.3.1 染色体编码及其初始化
        4.3.2 适应值
        4.3.3 遗传算子
        4.3.4 精华保留策略
    4.4 实验算例
    4.5 本章小结
第五章 基于分散搜索的跨单元生产的零部件调度方法
    5.1 单元调度问题的背景
    5.2 生产单元内零部件调度问题的数学模型
        5.2.1 跨单元生产的零部件调度问题的描述
        5.2.2 单元调度问题的模型
    5.3 求解单元调度问题的分散搜索算法
        5.3.1 解的编码与解码
        5.3.2 产生多样性初始解
        5.3.3 产生初始的参考集
        5.3.4 产生子集
        5.3.5 合并子集
        5.3.6 解改进
        5.3.7 更新参考集
        5.3.8 停止准则
    5.4 计算实验与结果分析
        5.4.1 实验设计
        5.4.2 总生产时间下的计算实验与结果分析
        5.4.3 拖期惩罚下的计算实验与结果分析
    5.5 本章小结
第六章 基于拉格朗日松弛的单元构建与调度的联合决策方法
    6.1 单元构建与调度的联合决策问题的背景
    6.2 拉格朗日松弛算法概述
        6.2.1 拉格朗日松弛的基本原理和特点
        6.2.2 特殊形式的拉格朗日松弛
        6.2.3 拉格朗日松弛算法
    6.3 单元构建与调度的联合决策问题的数学模型
        6.3.1 单元构建与调度的联合决策问题的描述
        6.3.2 动态单元构建问题的多目标模型
    6.4 基于启发式的拉格朗日松弛算法的设计
        6.4.1 模型特性和两个子问题
        6.4.2 线性化构建子问题
        6.4.3 求解调度子问题
        6.4.4 更新拉格朗日乘子
        6.4.5 调整启发式
        6.4.6 基于启发式的拉格朗日松弛算法框架
    6.5 实验算例
        6.5.1 算例设计
        6.5.2 实验与结果分析
    6.6 本章小结
第七章 基于分散搜索的设备冗余情况下单元构建与调度联合决策方法
    7.1 设备冗余情况下单元构建与调度联合决策问题的背景
    7.2 设备冗余情况下单元构建与调度联合决策问题的模型
        7.2.1 设备冗余情况下单元构建与调度的联合决策问题的描述
        7.2.2 设备冗余情况下单元构建与调度的联合决策问题的模型
    7.3 嵌入调度规则的分散搜索算法的设计
        7.3.1 产生初始解
        7.3.2 修复解
        7.3.3 求解调度子问题
        7.3.4 合并解
        7.3.5 算法框架
    7.4 计算实验与结果分析
        7.4.1 实验设计
        7.4.2 实验与结果分析
    7.5 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 论文工作总结
    8.2 未来的研究方向
参考文献
致谢
攻读博士期间发表和录用的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]精益生产探究[J]. 刘洪利.  现代企业教育. 2008(04)
[2]基于精益生产思想的知识型员工团队管理[J]. 周密,张准.  企业活力. 2008(02)
[3]多分配枢纽站集覆盖问题及分散搜索算法实现[J]. 翁克瑞,杨超,屈波.  系统工程. 2006(11)
[4]带释放时间的并行机调度问题的ILS & SS算法[J]. 罗家祥,唐立新.  自动化学报. 2005(06)
[5]单元制造系统理论与方法研究综述[J]. 吴晓丹,王云峰,朱昭贤,李杰.  河北工业大学学报. 1999(03)



本文编号：3608822