不确定环境下钢结构多项目生产优化调度研究

发布时间：2017-03-23 12:17

  本文关键词：不确定环境下钢结构多项目生产优化调度研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢结构制造企业作为钢结构建筑业的一个重要组成部分,它是一种面向订单型的企业,集设计、制造、安装、服务于一体,也称之为项目型制造企业。钢结构的生产管理具有订单随机性、多项目同时运作、客户定制、生产一次性、产品体量大类型复杂等特点,决定了生产过程中存在很多不确定性因素,这些不确定性因素往往会导致生产无法按照计划进行执行,因此,需要进行合理的生产计划与控制来消除不确定性因素的影响,确保项目的顺利进行。论文的主要工作如下:(1)分析了钢结构企业生产特点,钢结构多项目生产调度现状,以及生产过程中存在的不确定性因素,指出了不确定环境下钢结构多项目生产调度特点,在此基础上构建了不确定环境下钢结构多项目生产调度框架;(2)在初始调度模型中主要是在考虑常见生产调度目标以及多项目调度目标的基础上,结合钢结构企业生产的特点,在满足构件中工序之间的约束以及设备、空间资源约束的情况下,以提前/滞后时间惩罚作为钢结构多项目生产调度的目标,构建初始调度模型。在干扰调度模型中,提出了从客户、企业管理者、车间工人这三个行为主体的角度去考虑扰动度量方式,利用前景理论与模糊理论相结合的方式生产不满意隶属函数,度量基于人行为主体的扰动大小,构建干扰调度模型;(3)针对钢结构多项目初始调度模型与干扰调度模型的需求特点,提出了一种基于熵的多群体协同粒子群算法对模型进行求解。为了保持调度过程中解的多样性,主要依靠种群熵进行调节能够指导粒子运动方向的迁移因子大小,并引入个体变异机制增大种群的多样性;为了提高调度过程中解的速度,采用惯性动态调整策略加快算法的求解速度;(4)考虑到以往缓冲时间的设置会对关键链有影响,本文对非瓶颈资源上的活动以自由时间作为接驳缓冲,在瓶颈资源上的活动以分散式能力约束缓冲作为能力缓冲,在构件的最后建立项目缓冲;在此基础上,针对项目的不确定性程度逐渐减小的情况,本文提出了动态缓冲监控模型。主要是根据项目执行的情况,动态调整项目缓冲、能力缓冲的缓冲大小,动态设定监控点,动态调整触发点,从而保证发出的预警信息与项目实际执行情况相符。
【关键词】：多项目生产调度 协同粒子群算法 干扰调度模型 动态缓冲监控模型
【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】：TP18;F273;F426.92
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 国内外相关研究现状10-14
• 1.2.1 多项目优化调度问题研究现状10-12
• 1.2.2 不确定环境下项目调度问题研究现状12-13
• 1.2.3 国内外相关研究小结13-14
• 1.3 本文的研究内容与篇章结构14-17
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 篇章结构15-17
• 2 钢结构企业多项目生产调度现状研究17-27
• 2.1 钢结构企业特点17-21
• 2.1.1 钢结构企业产品特点17
• 2.1.2 钢结构企业生产资源特点17
• 2.1.3 钢结构企业生产特点及其流程17-20
• 2.1.4 钢结构企业生产调度特点20-21
• 2.2 钢结构多项目生产调度现状研究21-25
• 2.2.1 钢结构多项目生产调度现状分析21-22
• 2.2.2 钢结构多项目生产不确定性因素分析22
• 2.2.3 不确定环境下钢结构多项目生产优化调度框架22-25
• 2.3 本章小结25-27
• 3 钢结构多项目生产调度模型研究27-41
• 3.1 钢结构项目优先级与工序优先级确定27-29
• 3.1.1 项目优先级和构件的确定27-28
• 3.1.2 工序优先级的确定28-29
• 3.2 钢结构多项目生产初始调度模型建立29-32
• 3.2.1 钢结构多项目初始调度描述29-31
• 3.2.2 钢结构多项目初始调度模型建立31-32
• 3.3 钢结构多项目生产干扰调度模型建立32-40
• 3.3.1 问题假设与参数设计32-33
• 3.3.2 度量函数的选择及构建分析33-35
• 3.3.3 不同行为主体扰动的度量35-39
• 3.3.4 多项目生产干扰调度模型建立39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 基于改进粒子群算法的模型求解方法研究41-47
• 4.1 两种调度模型求解特点41
• 4.2 基于熵的多群体协同粒子群算法求解41-46
• 4.2.1 编码设计41-43
• 4.2.2 初始化种群43-44
• 4.2.3 粒子的迭代44-45
• 4.2.4 粒子修正45-46
• 4.2.5 基本步骤46
• 4.3 本章小结46-47
• 5 基于关键链的钢结构多项目生产调度管理研究47-57
• 5.1 关键链的项目调度理论基础47-48
• 5.1.1 约束集理论的基本原理47
• 5.1.2 关键链技术的基本原理47-48
• 5.2 关键链的缓冲设置48-52
• 5.2.1 关键链的识别48-49
• 5.2.2 缓冲类型的选择49-50
• 5.2.3 缓冲时间的设置50-52
• 5.3 关键链进度计划动态监控52-56
• 5.3.1 缓冲侵蚀程度分级52-53
• 5.3.2 动态缓冲监控模型53-55
• 5.3.3 缓冲消耗情况的监控流程55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 实例验证57-79
• 6.1 公司简介57
• 6.2 数据提取57-59
• 6.2.1 钢结构生产设备情况57
• 6.2.2 钢结构多项目基本情况57-59
• 6.3 钢结构多项目初始调度方案仿真分析59-69
• 6.3.1 钢结构多项目优先级的确定59-60
• 6.3.2 钢结构多项目初始调度方案生产60-64
• 6.3.3 初始调度方案缓冲设置与监控64-69
• 6.4 钢结构多项目干扰调度方案仿真分析69-77
• 6.4.1 干扰后钢结构多项目情况69-71
• 6.4.2 钢结构多项目优先级的确定71-72
• 6.4.3 钢结构多项目干扰调度方案生产72-77
• 6.5 本章小结77-79
• 7 总结与展望79-81
• 7.1 总结79-80
• 7.2 展望80-81
• 致谢81-83
• 参考文献83-87
• 附录A. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果87

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