面向吹瓶机制造的装配与机加工作业协同方法研究

发布时间：2017-03-21 11:13

  本文关键词：面向吹瓶机制造的装配与机加工作业协同方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：市场竞争的加剧和客户个性化产品需求的增加,对吹瓶机制造企业的敏捷生产管理提出了新的挑战。建立适应吹瓶机制造特点的生产计划与控制体系,以提高吹瓶机准时交货率和降低吹瓶机制造成本具有重要的现实意义,而实现装配与机加工的协同生产又是达到这一目标的关键。因此本文主要研究建立适应吹瓶机生产特点的制造车间动态协同生产计划体系。本文主要包括以下四部分研究内容：(1) 构建了以满足装配物料齐套需求为目标的制造车间动态协同计划体系。在对吹瓶机生产过程分析的基础上,建立了包含生产计划、进度监视和动态协同控制等多层协同计划体系框架结构。(2) 建立了装配与机加工协同调度问题模型,并分别构造了相应的改进型人工蜂群高效求解算法。对吹瓶机装配过程特点分析得出,吹瓶机装配计划是一类复杂的人工作业安排问题,涉及部件组装与机器安装两个阶段,同类机型批量装配时具有明显的学习效应。首先充分考虑吹瓶机装配加工特点,提出了包含部件内组装层级关联与部件间安装先后关联的装配作业任务划分方法；其次建立了最小化加权拖期量优化模型,其突出特点是通过改变权系数考虑吹瓶机企业订单分批交付的现实需求；然后构造了一种改进型人工蜂群高效求解算法；最后基于合作企业的实际情况设计了应用实例,验证了所提方法的实用性和适应性。再从整个吹瓶机制造过程来看,机加工单元生产是装配前的准备阶段,其成品是装配的物料,要保证装配计划的顺利执行,必须依据其对物料的需求来安排零件的生产；因此,为满足装配与机加工协同生产的需求,构建了以最小化完工周期为优化目标的带装配约束的机加工调度问题模型,并构造了一种改进型蜂群求解算法,最后通过运行生产实例及相关比较实验证明所设计算法的合理性、有效性。(3) 构建了面向装配过程物料齐套监控模型,并设计了基于混合型策略调度处理机制。根据企业对各种物料生产情况和监控需求的差异,建立面向装配过程物料齐套监控模型以实现对生产进度的实时监控,并针对物料拖期问题提出了基于混合型策略的调度处理机制,以实现装配与机加工的动态协同生产,为减少资源尤其是瓶颈资源因物料缺件而闲置造成损失等提供了技术保证。(4) 基于上述研究所获得的理论研究成果,并结合合作企业的实际运作特点,设计、开发了适用于吹瓶机制造车间的协同生产管理系统。通过上述研究和应用工作,本课题力图初步解决吹瓶机装配与机加工作业协同问题,并使本文的相关研究和应用结论能够为吹瓶机制造企业有效控制生产,保证吹瓶机交货期提供相关理论和方法。
【关键词】：吹瓶机 进度协同 物料齐套 蜂群算法 装配调度
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH186
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目录9-12
• CONTENTS12-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 课题来源16
• 1.2 选题背景及研究意义16-18
• 1.2.1 塑料制品及吹瓶机制造行业发展现状16-17
• 1.2.2 吹瓶机制造企业生产管理难点所在17-18
• 1.2.3 实现吹瓶机制造车间协同生产是减少拖期的有效途径18
• 1.3 国内外研究现状18-22
• 1.3.1 生产调度问题研究现状19-20
• 1.3.2 含装配生产的车间调度问题研究现状20-21
• 1.3.3 文献总结与问题分析21-22
• 1.4 论文主要研究内容及其结构22-24
• 1.4.1 本文研究目标22
• 1.4.2 本文主要研究内容22-23
• 1.4.3 本文的章节23-24
• 1.5 本章小结24-26
• 第二章 吹瓶机制造车间动态协同计划体系26-32
• 2.1 引言26
• 2.2 面向装配物料齐套的制造车间协同生产需求26-27
• 2.3 制造车间动态协同计划体系的框架结构27-29
• 2.4 制造车间动态协同计划体系的关键技术29-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 基于蜂群算法的装配作业滚动计划方法32-48
• 3.1 引言32
• 3.2 吹瓶机装配特点、问题描述及模型32-36
• 3.2.1 装配调度特点分析32-33
• 3.2.2 吹瓶机装配车间描述33
• 3.2.3 吹瓶机装配任务划分33-34
• 3.2.4 装配作业调度数学模型34-36
• 3.3 装配调度蜂群算法设计36-40
• 3.3.1 初始化过程的改进37-38
• 3.3.2 邻域搜寻方法的改进38
• 3.3.3 侦查蜂搜索阶段新蜜源的产生38
• 3.3.4 改进后的人工蜂群算法流程38-40
• 3.4 吹瓶机装配优化实例分析40-46
• 3.4.1 装配优化算例40-43
• 3.4.2 算法运行结果分析43-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第四章 基于蜂群算法的带装配约束的机加工作业计划方法48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 吹瓶机带装配约束的机加工特点、问题描述及模型48-52
• 4.2.1 带装配约束的机加工调度特点分析48-49
• 4.2.2 带装配约束的机加工调度问题描述49-51
• 4.2.3 带装配约束的机加工调度数学模型51-52
• 4.3 带装配约束的机加工调度蜂群算法52-53
• 4.3.1 种群初始化52
• 4.3.2 跟随蜂搜索阶段52-53
• 4.3.3 侦查蜂搜索阶段53
• 4.3.4 算法流程设计53
• 4.4 吹瓶机机加工实例分析53-57
• 4.4.1 加工作业调度算例设计53-56
• 4.4.2 算法运行结果分析56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 吹瓶机装配过程物料齐套分析及监控协调方法研究58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 吹瓶机装配过程中物料齐套需求58-59
• 5.3 吹瓶机制造过程物料跟踪监控模式59-63
• 5.3.1 物料跟踪监控内容的定义及层级划分59-61
• 5.3.2 面向装配过程物料齐套监控模型61-63
• 5.4 基于混合型策略的动态协同方法63-65
• 5.4.1 制造车间运作的不确定因素分类63-64
• 5.4.2 动态调度处理机制64
• 5.4.3 随机扰动下的动态调度框架64-65
• 5.5 本章小结65-68
• 第六章 应用系统开发与实现68-78
• 6.1 引言68
• 6.2 应用企业简述68-71
• 6.3 系统需求分析71-72
• 6.3.1 应用系统目标71
• 6.3.2 吹瓶机制造车间总体业务流程71-72
• 6.4 系统设计与开发72-75
• 6.4.1 系统开发与运行环境72-73
• 6.4.2 系统功能73-74
• 6.4.3 系统数据库设计74-75
• 6.5 系统运行实例75-77
• 6.6 本章小结77-78
• 结论与展望78-80
• 参考文献80-84
• 攻读学位期间发表的论文84-86
• 致谢86

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