考虑新任务插入的虚拟单元动态构建与调度问题研究

发布时间：2017-09-12 11:17

  本文关键词：考虑新任务插入的虚拟单元动态构建与调度问题研究

  更多相关文章： 新任务插入 虚拟单元动态构建 虚拟单元动态调度

【摘要】：面对着市场竞争压力增大、客户个性化需求增多、生产环境复杂多变等情况,企业需要引进先进的生产制造方式和高效的生产运行技术,才能提升自己的生产制造能力、市场响应能力和综合竞争能力。虚拟单元制造系统(Virtual Cellular Manufacturing System,VCMS)进一步发展了敏捷制造和精益生产方式,兼顾了生产柔性和生产效率,面向任务以及生产工艺进行优化成组,同时在逻辑上动态重构,适时协调配置共享资源并且保证物流负荷平衡,进而优化整个动态调度的过程,克服了传统单元生产方式的局限,快速响应不断变化的市场,是多品种、小批量生产方式得以实现的有效途径。在实际生产中,常常出现一些随机事件扰动了生产秩序,可能使得生产计划不能正常实施。为此,本文在深入分析虚拟单元制造系统相关理论和研究现状的基础上,针对新任务插入这一特定的扰动事件,具体研究了虚拟单元的动态构建和调度问题。首先,针对原有虚拟单元已构建完成之后所出现的新任务插入这一生产任务的变化情况,本文提出了一种新的相似性系数表达式,将新任务与原有虚拟单元相结合,综合衡量了新任务与原有虚拟单元中的产品族和设备组的相似性,并根据相似性判断准则,进而重构虚拟单元,以确保新任务与原有任务均能安排生产。同时,虚拟单元具有资源时间共享机制,虚拟单元内和虚拟单元间均可能存在某一时间段内,生产任务同时需要使用某一共同资源的情况。在特定时间段内,在资源数量和能力既定的条件下,若资源不能满足生产,则存在资源冲突。当新任务插入后,利用上述相似系数方法而得到的重新调整聚类后的虚拟单元,可能存在资源冲突现象。针对上述情况,本文进一步运用贝叶斯网络方法来识别资源冲突,并基于关键链法,利用单元优先级和工序优先级策略对虚拟单元内和虚拟单元间出现的资源冲突进行消解,以确保加工任务的顺利完成及系统的稳定运行,从而实现虚拟单元的动态调度。为了验证本文所提动态构建和动态调度方法的有效性,在对HDZH造船(集团)有限公司进行深入调研之后,详细分析了其目前存在的生产管理方面的相关问题,并结合实际生产过程中常出现的新任务插入情况,将文中提出的虚拟单元动态构建和调度方法应用到该公司的管子加工车间中,进而得到了满足生产柔性的优化结果,并显示了文章所提方法的可行性和有效性。
【关键词】：新任务插入 虚拟单元动态构建 虚拟单元动态调度
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F273;F426.474
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-25
• 1.1 选题背景及研究意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-20
• 1.2.1 虚拟单元构建的国内外研究现状16-17
• 1.2.2 虚拟单元调度的国内外研究现状17-18
• 1.2.3 扰动事件的国内外研究现状18-19
• 1.2.4 资源冲突识别与消解的国内外研究现状19-20
• 1.2.5 相关研究现状的评述及启示20
• 1.3 本文的研究内容、技术路线图及创新点20-24
• 1.3.1 本文的研究内容20-21
• 1.3.2 本文的技术路线图21-23
• 1.3.3 本文的结构框架23
• 1.3.4 本文的创新点23-24
• 1.4 本章小结24-25
• 第2章 相关理论基础25-38
• 2.1 虚拟单元制造系统的理论概述25-28
• 2.1.1 虚拟单元制造系统的发展历程及基本概念25-26
• 2.1.2 虚拟单元构建的基本原理26-27
• 2.1.3 虚拟单元调度的基本原理27-28
• 2.2 扰动事件的理论概述28-31
• 2.2.1 扰动事件的基本概念及特征28
• 2.2.2 虚拟单元生产方式下的扰动事件28-30
• 2.2.3 虚拟单元生产方式下的扰动事件的动态调整策略30-31
• 2.3 资源冲突识别与消解理论概述31-37
• 2.3.1 虚拟单元资源冲突的基本概念31
• 2.3.2 虚拟单元资源冲突产生的原因31-32
• 2.3.3 资源冲突消解步骤与策略概述32-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 考虑新任务插入的虚拟单元动态构建问题研究38-49
• 3.1 虚拟单元动态构建的基本概念及必要性研究38-39
• 3.1.1 虚拟单元动态构建的基本概念38-39
• 3.1.2 虚拟单元动态构建的必要性39
• 3.2 虚拟单元构建方法39-41
• 3.2.1 虚拟单元构建的常用方法39-40
• 3.2.2 相似性系数的聚类分析40-41
• 3.3 新任务与原有虚拟单元的相似性计算41-43
• 3.3.1 符号说明42-43
• 3.3.2 测度表达式43
• 3.4 确定权重43-47
• 3.4.1 主观赋权法43-45
• 3.4.2 客观赋权法45-46
• 3.4.3 基于客观赋权法的综合衡量法46-47
• 3.5 算例研究47-48
• 3.5.1 算例基本数据47
• 3.5.2 计算结果分析47-48
• 3.6 本章小结48-49
• 第4章 考虑新任务插入的虚拟单元动态调度问题研究49-63
• 4.1 虚拟单元动态调度49-50
• 4.1.1 虚拟单元动态调度的基本概念49
• 4.1.2 虚拟单元动态调度的必要性49-50
• 4.2 贝叶斯网络理论50-52
• 4.2.1 贝叶斯网络的基本概念50
• 4.2.2 贝叶斯网络的建立50-51
• 4.2.3 贝叶斯网络的应用51-52
• 4.3 基于贝叶斯网络的虚拟单元资源冲突识别研究52-56
• 4.3.1 虚拟单元资源冲突的类型52-53
• 4.3.2 虚拟单元的贝叶斯网络模型表示53-54
• 4.3.3 网络模型中资源冲突的判别标准54-55
• 4.3.4 基于贝叶斯网络的资源冲突识别方法步骤55-56
• 4.4 关键链理论56-58
• 4.4.1 关键链的基本概念56-57
• 4.4.2 关键链方法与传统方法的比较57
• 4.4.3 关键链的缓冲作用与设置57-58
• 4.5 基于关键链的虚拟单元资源冲突消解58-62
• 4.5.1 关键链确定59-60
• 4.5.2 基于优先级的虚拟单元内冲突消解策略60-61
• 4.5.3 基于优先级的虚拟单元间冲突消解策略61
• 4.5.4 缓冲设置61-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第5章 案例分析63-77
• 5.1 案例企业的基本情况63-66
• 5.1.1 企业的总体概况63-64
• 5.1.2 企业舾装作业的概况及生产中可能存在的问题64-66
• 5.2 案例应用过程及数据66-69
• 5.2.1 案例应用的框架66
• 5.2.2 案例应用的数据66-69
• 5.3 案例应用结果及分析69-76
• 5.3.1 虚拟单元动态构建结果69-70
• 5.3.2 虚拟单元资源冲突识别与消解70-75
• 5.3.3 可行性及有效性分析75-76
• 5.4 本章小结76-77
• 总结与展望77-78
• 参考文献78-83
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果83-84
• 致谢84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 黄国庆;王明绪;;效能评估中改进的离差最大化法赋权研究[J];电光与控制;2013年04期

2 曾庆良;万丽荣;;并行工程中的资源与决策冲突消解策略及评价[J];山东科技大学学报(自然科学版);2006年03期

3 ;Enhanced solutions for resource conflict in GMPLS controlled optical network[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2008年03期

，

本文编号：836899