基于负荷与卡片的模具车间任务投放控制技术研究

发布时间：2017-09-01 01:10

  本文关键词：基于负荷与卡片的模具车间任务投放控制技术研究

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【摘要】：模具企业是典型的单件小批量面向资源的订货型(ETO)制造企业,一套模具由若干关键部件组成,不同的关键零部件由不同的制造车间完成,且模具车间订单到达具有不确定性、产品类型多样化、加工路径可选等众多不确定因素。基于模具制造自身的特点,模具制造车间内部生产环境是非常复杂的,如果不能有效控制订单各关键部件的完成时间,必将对订单准时交货造成巨大的影响,最终导致订单拖期。 国内外众多研究表明,负荷控制技术(WorkLoad Control, WLC)是一种专门针对复杂生产环境下的订货型企业而设计的生产控制方法,其分为三层控制结构,通过上层控制下层,能够有效解决车间负荷均衡化的问题。然而尽管目前WLC技术已经比较成熟,但其并没有在制造型企业中得到广泛的应用。究其原因,主要是因为WLC技术在应用于生产控制系统时欠缺一种有效的表达方式。而从看板理论发展起来的卡片系统却具有很好的实物可操作性和可观察性。鉴于二者的优劣,本文的目标是结合WLC技术,设计一套基于卡片的模具车间任务投放控制方法和系统。 基于上述的研究目标,本文的研究工作主要包括以下内容： 首先,针对Flow Shop任务投放控制问题,设计了三种基于负荷控制理论的卡片运行机制(分别为：直接负荷法、综合负荷法和概率负荷法)；总结了模具车间常用的任务选择规则；给出了卡片参数设置的步骤；采用仿真建模的方法,对三种卡片运行机制进行了模拟仿真,通过仿真结果的比较分析,为在不同车间指标下选取合适的投放控制策略提供了参考。 然后,针对Job Shop任务投放控制问题,结合Job Shop的特点,对已提出的卡片运行机制进行了改进(分别为：改进的直接负荷法、改进的综合负荷法)；提出了一种基于加权平均工时的卡片参数设置方法；并建立了车间仿真模型,实验仿真结果展现了所提的任务投放控制方法的合理性。 接着,研究分析了车间特性对卡片数量界限的影响,本文所指的车间特性包括任务加工路径的流向特性和长度特性。通过实验设计、大量的模拟仿真,获得了不同车间特性下卡片数量最优值,并进行了汇总,揭示了车间特性对卡片数量最优值影响的一般规律。 最后,设计了一套适用于模具企业的任务投放控制系统原型,总结了卡片系统在企业实施中的一般步骤。
【关键词】：模具 投放控制 卡片系统 仿真建模
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG76;TH186
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• CONTENTS11-14
• 第一章 绪论14-28
• 1.1 选题背景与意义14-19
• 1.1.1 我国模具行业基本概况14-15
• 1.1.2 模具企业生产管理难点分析15-16
• 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16-18
• 1.1.4 实现操作简易化的可行方法—卡片控制机制18-19
• 1.2 国内外研究现状19-26
• 1.2.1 WLC技术和ORR技术的研究19-23
• 1.2.2 卡片控制系统的相关研究23-26
• 1.3 课题来源及主要研究内容26-28
• 1.3.1 课题来源26
• 1.3.2 研究的目标及主要内容26
• 1.3.3 章节组织结构26-28
• 第二章 Flow Shop环境下基于卡片的车间任务投放控制方法28-42
• 2.1 问题描述28-29
• 2.2 基于卡片的投放控制策略29-33
• 2.2.1 三种卡片运行机制29-32
• 2.2.2 任务选择决策32
• 2.2.3 卡片参数的设置32-33
• 2.3 仿真实验33-41
• 2.3.1 仿真建模33-34
• 2.3.2 实验设计34-36
• 2.3.3 结果分析36-41
• 2.4 本章小结41-42
• 第三章 Job Shop环境下基于卡片的车间任务投放控制方法42-53
• 3.1 问题描述42-43
• 3.2 任务投放控制策略43-48
• 3.2.1 改进的卡片运行机制43-45
• 3.2.2 卡片参数的设置45-48
• 3.3 基于加权平均工时的卡片系统仿真实验48-52
• 3.3.1 仿真建模48
• 3.3.2 实验设计48-50
• 3.3.3 结果分析50-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 车间特性对卡片数量界限设置的影响53-60
• 4.1 卡片数量界限设置问题53
• 4.2 加工路径的流向特性与长度特性53-54
• 4.3 仿真实验54-59
• 4.3.1 任务特征54
• 4.3.2 投放控制策略54-55
• 4.3.3 实验设计55-56
• 4.3.4 结果分析56-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 任务投放控制系统60-73
• 5.1 生产计划与控制系统设计60-64
• 5.1.1 业务流程60-61
• 5.1.2 系统功能介绍61-63
• 5.1.3 系统开发环境63-64
• 5.1.4 系统数据库设计64
• 5.2 任务投放应用实例64-72
• 5.2.1 生产订单拆分64-65
• 5.2.2 项目计划制定65-66
• 5.2.3 月度排产计划66-67
• 5.2.4 任务投放控制67-68
• 5.2.5 卡片系统的实现68-72
• 5.3 本章小结72-73
• 总结与展望73-75
• 论文总结73-74
• 研究展望74-75
• 参考文献75-80
• 攻读学位期间发表的论文80-82
• 致谢82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 周水银;王玮;;考虑临时订单的作业车间订单控制系统研究[J];工业工程与管理;2010年05期

2 刘建军;陈庆新;毛宁;陈田;;随机环境下模具企业车间负荷控制方法[J];计算机集成制造系统;2010年02期

3 黄敏,王兴伟,汪定伟;多阶段CONWIP系统流通卡分布的确定方法[J];控制与决策;2000年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 严浩云;基于LOMC技术的生产计划与控制技术研究[D];复旦大学;2007年

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本文编号：769012