混合流水车间作业计划与瓶颈调度优化方法研究及应用

发布时间：2024-07-02 23:59

　　“工业4.0”和“中国制造2025”战略均将互联网技术引入了工业领域,促进了传统制造向智能制造转型升级。对于制造企业而言,生产过程中计划和调度所面临的复杂性和随机性是实现智能制造的关键挑战之一。现代制造环境产品品种高度定制化,如PCB行业,其生产系统工艺复杂、流程长、变动多,单靠自动化很难解决其中的复杂性和不确定性。本文以近年来倍受关注的PCB行业为背景,围绕其生产计划和调度问题展开研究。本文围绕混合流水车间的瓶颈环节,将其计划调度问题分作业计划层和调度优化层两层逐步解决:作业计划层首先根据瓶颈环节的现有可用产能调整周生产计划并得到瓶颈环节的日生产计划,其次前拉后推得到非瓶颈环节的周生产计划,进而得到非瓶颈环节的日生产计划;调度优化层以日生产计划为输入,输出用于指导瓶颈环节日常生产的作业调度方法。作业计划层重点研究瓶颈环节和非瓶颈环节两个子问题及其求解方法。分别建立子问题的数学模型并利用优化求解器求解,设计不同规模算例进行实验,针对求解过程耗时较长的大规模问题设计应用方案。以模型变量和约束更多的非瓶颈环节作业计划问题为例和遗传算法进行对比实验,验证了方案的有效性。调度优化层以作业计划层...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1CPLEX求解过程日志示意图

16华中科技大学硕士学位论文数学模型，在IntelCorei5-8265U@1.60GHz1.80GHz处理器，8.0GB内存环境中运行。统计优化求解器在不同规模问题上的最优目标值和求解用时，结果如表3-1所示。表3-1瓶颈作业计划问题算例求解结果算例规模(O×M×B)目标值用时....

图5-2系统功能模块示意图

38华中科技大学硕士学位论文（4）现场生产情况的实时监控和调整。生产过程中对调度方案的执行情况进行实时监控，当出现机器故障、紧急插单、不良品返工等情况时及时通过修改订单状态和机器状态并重启调度算法得到调整后的排程方案。5.3系统实施与应用成果针对上文介绍的应用背景，采用本文瓶颈的....

图5-3计划结果——资源负载图

42华中科技大学硕士学位论文图5-3计划结果——资源负载图（2）平行机调度方案和结果展示以上文钻孔车间作业计划方案输出的第一天的计划订单量为输入，输入数据包括该日生产计划的订单量、现有的钻孔机器数量和类型、日计划订单所属产品型号的可用机器集等工艺信息，输入数据信息如表5-2所示，....

图5-4排产结果资源甘特图

43华中科技大学硕士学位论文案相同，仅对订单需求钻头数属性进行数据预处理，其余计算在算法运行过程中完成。经过基于成组调度的启发式算法的求解和优化，得到日计划订单在钻孔工序的排程结果，通过系统的计划可视化模块得到资源甘特图如图5-4所示。图5-4排产结果资源甘特图利用高级计划与排程....

本文编号：4000209