基于虚拟流水线的船舶制造生产调度与建模技术研究

发布时间：2017-04-26 20:13

  本文关键词：基于虚拟流水线的船舶制造生产调度与建模技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 船舶制造业是一个国家的经济和技术实力的重要体现之一,我国船舶制造业还处在向现代造船模式转换过程中,造船技术综合水平与国际水平的差距很大,尤其在船舶生产组织和生产过程控制方面差距达到20年以上。船舶曲面分段制造生产效率低是影响船舶制造效率的重要因素之一。 本文基于当前船舶曲面分段制造车间的生产模式,将固定工位生产与流水线作业模式结合起来,提出了曲面分段制造的虚拟流水线生产作业模式;研究了虚拟流水线在船舶曲面分段制造生产组织中的应用模式;在理论研究的基础上完成了船舶曲面分段制造车间调度模型的建立、以及调度问题的遗传算法的设计和实现;开发了船舶曲面分段制造虚拟流水线生产调度系统。主要研究工作有: (1)建立船舶曲面分段制造虚拟流水线生产模式,研究实现虚拟流水线生产系统的两个关键技术:基于虚拟流水线的生产组织形式改造及基于虚拟流水线的生产计划与调度技术。 (2)研究虚拟流水线生产系统中两个关键技术的数学建模问题,建立了作业班组构建和生产调度系统的数学模型,进一步分析了作业班组构建和生产调度问题的实质,为搭建虚拟流水线生产系统提供理论支撑。 (3)结合船舶曲面分段生产制造的特点,提出基于虚拟流水线原理的启发式遗传算法,完成该算法在船舶曲面分段生产调度问题中的具体实现过程。 (4)以虚拟流水线生产系统原理和相关算法为基础,开发了虚拟流水线生产调度系统。 (5)给出一个船舶曲面分段制造车间的算例,首先利用数学模型采用遍历的算法计算出精确解,然后采用启发式遗传算法计算出一个调度方案,通过该方案与精确解的比较验证了本文提出的算法的有效性。 虚拟流水线生产系统可以有效地提高船舶生产效率,降低生产成本,提高整体竞争力。对飞机、桥梁等大型、重型产品的制造过程同样具有借鉴意义,具有良好的应用前景。
【关键词】：船舶制造 虚拟流水线 调度 建模
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：F407.474;F224
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 课题的研究背景12
• 1.2 课题的目的和意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-17
• 1.3.1 船舶制造生产组织模式的发展13-14
• 1.3.2 车间调度问题的描述14-15
• 1.3.3 船舶制造车间调度问题研究现状15-17
• 1.4 研究思路和主要内容17-20
• 1.4.1 研究思路17-19
• 1.4.2 主要内容19-20
• 第二章 虚拟流水线生产模式的基本原理20-36
• 2.1 船舶曲面分段生产模式现状20-23
• 2.1.1 不同生产模式的比较20-21
• 2.1.2 当前国内船厂曲面分段制造流程及生产模式21-23
• 2.2 虚拟流水线的提出及基本原理23-25
• 2.3 实现虚拟流水线生产关键技术的设计25-35
• 2.3.1 基于虚拟流水线的生产组织形式改造25-33
• 2.3.2 基于虚拟流水线的生产计划与调度33-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 虚拟流水线生产系统的数学建模36-43
• 3.1 作业班组构建模型36-38
• 3.2 虚拟流水线生产调度系统模型38-42
• 3.2.1 问题的描述38-39
• 3.2.2 数学模型定义39-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第四章 基于 GA 算法的虚拟流水线生产调度系统43-59
• 4.1 遗传算法及其主要特点43-46
• 4.1.1 遗传算法的基本概念43
• 4.1.2 遗传算法的基本操作43-45
• 4.1.3 遗传算法的收敛条件45
• 4.1.4 遗传算法的优点和不足45-46
• 4.2 虚拟流水线生产调度系统 GA 算法的基本流程46-47
• 4.3 混合启发式遗传算法的关键技术47-52
• 4.3.1 编码规则及初始种群的生成47-49
• 4.3.2 遗传操作49-51
• 4.3.3 适应度函数及算法结束条件51-52
• 4.4 虚拟流水线生产调度系统设计52-58
• 4.4.1 体系设计52-53
• 4.4.2 功能模块设计53-54
• 4.4.3 界面设计54-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 实例验证59-74
• 5.1 实例简介59-61
• 5.2 基于数学模型的生产调度结果61-66
• 5.3 基于遗传算法的生产调度结果66-70
• 5.4 结果分析70-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 结论及展望74-76
• 6.1 结论74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 攻读硕士学位期间已发表或已录用的论文81

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈宁;刘炜;;船舶建造计划可视化仿真方法的研究[J];交通节能与环保;2010年03期

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：329149