基于负荷控制的模具制造系统生产控制方法研究
发布时间：2022-02-15 22:37
模具是工业生产的基础工艺装备,其生产水平的高低,已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。然而,我国模具企业的产品制造周期普遍较长,订单频繁拖期,极大地影响了行业和企业的声誉,是制约我国模具行业国际竞争力的关键因素。究其原因,主要是因为缺乏一种适应模具制造特点的有效生产控制方法。大部分传统的生产控制技术都源于重复性生产环境,如MRP、JIT等,理论与实践都已经证明,它们并不适用于模具企业。负荷控制技术是一种专门为复杂生产环境下的订货型企业设计的生产控制方法,从其包含的三层控制结构可以得到初步结论：该技术是一种实现制造系统负荷均衡化的可行方法,而在随机不确定性非常强的模具生产环境中,实现企业生产负荷的均衡化正是保证模具交货期的关键所在。鉴于此,本文的目标是基于负荷控制技术设计一种适用于模具制造系统的负荷均衡化控制体系。由于理论与现实之间存在差距,负荷控制技术在模具企业的应用还极为有限。所以本文将首先对负荷控制原理在模具企业的适应性进行评估,总结出理论与现实存在的真实差距。然后充分考虑这些差距,建立适用于模具制造系统的多层递阶负荷均衡化控制结构,并对每层控制结构中包含的输入输出负荷均...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
CONTENTS
图表索引
CHART INDEX
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 我国模具行业的背景及制约其竞争力的关键因素
1.1.2 导致模具生产难以有效控制的初步原因分析
1.1.3 实现模具企业负荷均衡化的可行方法—负荷控制技术
1.2 负荷控制技术的国内外研究综述
1.2.1 负荷控制理论的内涵及主要分类
1.2.2 订单进入层研究现状
1.2.3 负荷投放控制策略研究现状
1.2.4 负荷控制技术在模具企业中的应用情况
1.2.5 文献综述结论
1.3 本文的课题来源及研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究目标及主要内容
1.3.3 章节组织结构
第二章 基于负荷控制的模具企业负荷均衡化控制结构
2.1 负荷控制技术在模具企业的适应性评估
2.1.1 模具企业的典型运作特点分析
2.1.2 从模具企业的运作特点角度进行评估
2.1.3 从负荷控制技术的内在特征角度进行评估
2.2 模具制造系统多层递阶负荷均衡化控制结构
2.2.1 订单进入层负荷均衡化控制机制
2.2.2 订单投放层负荷均衡化控制机制
2.2.3 任务投放层负荷均衡化控制机制
2.2.4 作业分派层负荷均衡化控制机制
2.3 本章小节
第三章 基于随机状态演化模型的模具企业订单进入层负荷均衡化控制方法
3.1 模具企业订单进入层负荷均衡化控制分析
3.1.1 模具制造全周期的划分
3.1.2 模具订单状态动态演变过程
3.1.3 订单进入层决策制定结构
3.1.4 模具项目随机状态演化模型
3.2 基于能力验证模型的模具询价单接收/拒绝决策
3.2.1 模具订单重要度的确定方法
3.2.2 粗能力验证算法
3.2.3 能力验证算法
3.2.4 能力验证结果对订单接收概率的敏感度分析
3.3 基于项目进度演化模型的模具询价单交货期估计方法
3.3.1 基于受限资源项目计划的关键资源总负荷计算方法
3.3.2 初始概率分布及数学期望的确定
3.4 企业级能力调整策略分析
3.4.1 订单接收/拒绝决策过程中的能力调整
3.4.2 可协商交货期设置过程中的能力调整
3.4.3 模具项目计划及关键资源能力计划
3.5 应用实例
3.5.1 实例一:针对具有固定交货期的询价单
3.5.2 实例二:针对具有可协商交货期的快速询价单
3.5.3 结果讨论
3.6 本章小节
第四章 随机环境下模具企业两层负荷投放控制策略研究
4.1 模具企业两层负荷投放控制体系
4.2 模具企业订单投放控制策略研究
4.2.1 研究背景描述
4.2.2 模具企业订单投放的触发机制
4.2.3 订单池的构建
4.2.4 基于当量工时的任务池容量确定方法
4.2.5 基于瓶颈资源负荷的模具部件综合负荷估算方法
4.2.6 考虑负荷均衡和进度协调的模具部件投放选择模型
4.3 模具制造车间任务投放控制策略研究
4.3.1 研究背景描述
4.3.2 模具制造车间任务投放触发机制
4.3.3 模具车间中工作中心已有负荷的估算方法
4.3.4 基于仿真优化的工作中心负荷定界方法
4.3.5 考虑负荷均衡的零件投放选择模型
4.4 仿真实验
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 实验设计及结果分析
4.5 生产部门级负荷输出控制机制
4.5.1 基于加工模式选择规则的部件完工时间预测方法
4.5.2 订单投放层的能力调整措施
4.6 制造车间级负荷输出控制机制
4.6.1 外协任务优化选择模型
4.6.2 混合遗传算法设计
4.6.3 应用实例
4.7 本章小节
第五章 基于滚动调度的模具热处理单元作业分派算法
5.1 负荷控制环境下模具车间班组的作业分派
5.2 研究背景描述
5.2.1 相关研究回顾
5.2.2 模具热处理单元的生产控制机制
5.3 考虑负荷动态均衡性的热处理工序转移决策方法
5.4 热处理单元作业分派问题优化模型
5.5 MLAB算法
5.5.1 MLAB方案的构建
5.5.2 基于折衷规划的最佳MLAB方案的选择模型
5.5.3 MLAB算法的时间复杂度
5.6 算法比较分析
5.7 本章小节
第六章 模具企业负荷控制决策支持系统设计及实施过程分析
6.1 应用背景简述
6.2 模具企业负荷控制决策支持系统设计
6.2.1 系统总体业务流程简述
6.2.2 系统主要功能组成
6.2.3 系统数据模型
6.2.4 系统开发平台及运行环境
6.2.5 系统应用实例
6.3 模具企业负荷控制决策支持系统的实施过程分析
6.3.1 系统应用初期出现的主要问题
6.3.2 基于eM-Plant的模具企业负荷控制模拟系统
6.4 本章小节
结论与展望
参考文献
攻读学位期间以第一作者发表的论文
攻读学位期间承担和主要参与的项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]运用半Markov与能力验证的模具企业订单交货期设置[J]. 林泽安,陈庆新,毛宁,刘建军. 工业工程. 2010(04)
[2]基于能力验证的模具交货期可行性分析方法[J]. 刘建军,陈庆新,毛宁. 计算机集成制造系统. 2009(03)
[3]模具企业生产组织结构与项目管理原则分析[J]. 陈庆新,毛宁,刘建军,王宗忠. 模具工业. 2008(09)
[4]基于面向负荷的生产控制的交货期设置方法[J]. 严浩云,李宏余. 计算机集成制造系统. 2008(06)
[5]工件到达时间未知的动态车间滚动重调度[J]. 刘琳,谷寒雨,席裕庚. 机械工程学报. 2008(05)
[6]订货生产式企业作业任务交货期决策研究[J]. 张毕西,周艳,赵伟. 工业工程. 2004(01)
[7]交货期协商器及其滚动式生产计划方法[J]. 汪定伟. 自动化学报. 1998(06)
博士论文
[1]基于LOMC技术的生产计划与控制技术研究[D]. 严浩云.复旦大学 2007
本文编号：3627396
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
CONTENTS
图表索引
CHART INDEX
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 我国模具行业的背景及制约其竞争力的关键因素
1.1.2 导致模具生产难以有效控制的初步原因分析
1.1.3 实现模具企业负荷均衡化的可行方法—负荷控制技术
1.2 负荷控制技术的国内外研究综述
1.2.1 负荷控制理论的内涵及主要分类
1.2.2 订单进入层研究现状
1.2.3 负荷投放控制策略研究现状
1.2.4 负荷控制技术在模具企业中的应用情况
1.2.5 文献综述结论
1.3 本文的课题来源及研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究目标及主要内容
1.3.3 章节组织结构
第二章 基于负荷控制的模具企业负荷均衡化控制结构
2.1 负荷控制技术在模具企业的适应性评估
2.1.1 模具企业的典型运作特点分析
2.1.2 从模具企业的运作特点角度进行评估
2.1.3 从负荷控制技术的内在特征角度进行评估
2.2 模具制造系统多层递阶负荷均衡化控制结构
2.2.1 订单进入层负荷均衡化控制机制
2.2.2 订单投放层负荷均衡化控制机制
2.2.3 任务投放层负荷均衡化控制机制
2.2.4 作业分派层负荷均衡化控制机制
2.3 本章小节
第三章 基于随机状态演化模型的模具企业订单进入层负荷均衡化控制方法
3.1 模具企业订单进入层负荷均衡化控制分析
3.1.1 模具制造全周期的划分
3.1.2 模具订单状态动态演变过程
3.1.3 订单进入层决策制定结构
3.1.4 模具项目随机状态演化模型
3.2 基于能力验证模型的模具询价单接收/拒绝决策
3.2.1 模具订单重要度的确定方法
3.2.2 粗能力验证算法
3.2.3 能力验证算法
3.2.4 能力验证结果对订单接收概率的敏感度分析
3.3 基于项目进度演化模型的模具询价单交货期估计方法
3.3.1 基于受限资源项目计划的关键资源总负荷计算方法
3.3.2 初始概率分布及数学期望的确定
3.4 企业级能力调整策略分析
3.4.1 订单接收/拒绝决策过程中的能力调整
3.4.2 可协商交货期设置过程中的能力调整
3.4.3 模具项目计划及关键资源能力计划
3.5 应用实例
3.5.1 实例一:针对具有固定交货期的询价单
3.5.2 实例二:针对具有可协商交货期的快速询价单
3.5.3 结果讨论
3.6 本章小节
第四章 随机环境下模具企业两层负荷投放控制策略研究
4.1 模具企业两层负荷投放控制体系
4.2 模具企业订单投放控制策略研究
4.2.1 研究背景描述
4.2.2 模具企业订单投放的触发机制
4.2.3 订单池的构建
4.2.4 基于当量工时的任务池容量确定方法
4.2.5 基于瓶颈资源负荷的模具部件综合负荷估算方法
4.2.6 考虑负荷均衡和进度协调的模具部件投放选择模型
4.3 模具制造车间任务投放控制策略研究
4.3.1 研究背景描述
4.3.2 模具制造车间任务投放触发机制
4.3.3 模具车间中工作中心已有负荷的估算方法
4.3.4 基于仿真优化的工作中心负荷定界方法
4.3.5 考虑负荷均衡的零件投放选择模型
4.4 仿真实验
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 实验设计及结果分析
4.5 生产部门级负荷输出控制机制
4.5.1 基于加工模式选择规则的部件完工时间预测方法
4.5.2 订单投放层的能力调整措施
4.6 制造车间级负荷输出控制机制
4.6.1 外协任务优化选择模型
4.6.2 混合遗传算法设计
4.6.3 应用实例
4.7 本章小节
第五章 基于滚动调度的模具热处理单元作业分派算法
5.1 负荷控制环境下模具车间班组的作业分派
5.2 研究背景描述
5.2.1 相关研究回顾
5.2.2 模具热处理单元的生产控制机制
5.3 考虑负荷动态均衡性的热处理工序转移决策方法
5.4 热处理单元作业分派问题优化模型
5.5 MLAB算法
5.5.1 MLAB方案的构建
5.5.2 基于折衷规划的最佳MLAB方案的选择模型
5.5.3 MLAB算法的时间复杂度
5.6 算法比较分析
5.7 本章小节
第六章 模具企业负荷控制决策支持系统设计及实施过程分析
6.1 应用背景简述
6.2 模具企业负荷控制决策支持系统设计
6.2.1 系统总体业务流程简述
6.2.2 系统主要功能组成
6.2.3 系统数据模型
6.2.4 系统开发平台及运行环境
6.2.5 系统应用实例
6.3 模具企业负荷控制决策支持系统的实施过程分析
6.3.1 系统应用初期出现的主要问题
6.3.2 基于eM-Plant的模具企业负荷控制模拟系统
6.4 本章小节
结论与展望
参考文献
攻读学位期间以第一作者发表的论文
攻读学位期间承担和主要参与的项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]运用半Markov与能力验证的模具企业订单交货期设置[J]. 林泽安,陈庆新,毛宁,刘建军. 工业工程. 2010(04)
[2]基于能力验证的模具交货期可行性分析方法[J]. 刘建军,陈庆新,毛宁. 计算机集成制造系统. 2009(03)
[3]模具企业生产组织结构与项目管理原则分析[J]. 陈庆新,毛宁,刘建军,王宗忠. 模具工业. 2008(09)
[4]基于面向负荷的生产控制的交货期设置方法[J]. 严浩云,李宏余. 计算机集成制造系统. 2008(06)
[5]工件到达时间未知的动态车间滚动重调度[J]. 刘琳,谷寒雨,席裕庚. 机械工程学报. 2008(05)
[6]订货生产式企业作业任务交货期决策研究[J]. 张毕西,周艳,赵伟. 工业工程. 2004(01)
[7]交货期协商器及其滚动式生产计划方法[J]. 汪定伟. 自动化学报. 1998(06)
博士论文
[1]基于LOMC技术的生产计划与控制技术研究[D]. 严浩云.复旦大学 2007
本文编号：3627396
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3627396.html
