多目标单元构建技术在圆锯片生产企业的应用研究

发布时间：2017-06-25 07:00

  本文关键词：多目标单元构建技术在圆锯片生产企业的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着柔性制造等关键技术的突破,圆锯片(CSB,Circular Saw Blade)行业得到了迅速的发展,圆锯片在建筑工程、工业装潢、电力维修等各个领域的应用愈加广泛,市场需求量也日渐增大。然而在生产制造业中,圆锯片的生产工艺有别于一般的产品,其生产环境相对比较复杂,具有品种多批量小、多条工艺路径可选等特点。因此在该环境下,将单元构建技术应用于圆锯片生产企业具有广阔的前景。单元制造系统能够兼顾大批量制造的经济性和中小批量制造的灵活性,是一种“高效率、高柔性、高质量、低成本”的先进生产方式。单元构建是单元制造系统的基础也是其核心,本文针对多目标单元构建技术在圆锯片生产企业的应用问题进行了一些研究,主要内容包括:首先,运用数学规划法建立了多目标单元构建的数学模型。模型综合考虑了企业在生产过程中的多种实际因素以及人员的学习性能对单元构建的影响,以物流成本、设备操作成本、设备负荷惩罚成本和人员操作时间成本之和最小为优化目标。其次,引入了一个数值算例,应用遗传算法对多目标单元构建的数学模型进行求解,在算法求解过程中,本文在选择操作时结合了“轮盘赌选择法”和“精英个体保留法”,使目标函数能更好的收敛;在人员分配信息变异时提出“连带变异”的方法,避免产生非法解。最后,结合杭州某圆锯片生产企业的实际情况,在详细调研和数据分析的基础上,针对该公司圆锯片加工车间存在的问题,将本文研究的多目标单元构建技术应用于该车间,使其实施单元制造生产方式。优化后的实际运营效果表明:设备操作成本、单元内和单元间的总物流费用、设备的负荷均衡性及人员操作时间成本等各项指标均得到了明显的改善。
【关键词】：单元构建 圆锯片生产企业 学习曲线 数学规划法 遗传算法
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F407.4;O221
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 论文研究背景和意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 单元构建问题文献综述12-14
• 1.3 论文内容结构、创新点及技术路线14-18
• 1.3.1 论文内容结构14-15
• 1.3.2 论文的创新点15-16
• 1.3.3 论文技术路线16-18
• 第2章 圆锯片生产与单元构建技术概述18-32
• 2.1 圆锯片生产概述18-20
• 2.1.1 圆锯片发展慨况18
• 2.1.2 金刚石圆锯片的种类18-19
• 2.1.3 金刚石圆锯片的应用19-20
• 2.2 单元构建技术概述20-30
• 2.2.1 制造系统的发展20-22
• 2.2.2 单元制造系统简介22-24
• 2.2.3 单元构建简介24-26
• 2.2.4 单元构建的方法26-30
• 2.3 本章小结30-32
• 第3章 基于多目标函数的单元构建数学模型32-44
• 3.1 单元构建问题分析32
• 3.2 单元构建问题建模思路32-38
• 3.2.1 单元构建的目标及要求32-36
• 3.2.2 学习能力对单元构建的影响36-38
• 3.3 单元构建数学模型的建立38-43
• 3.3.1 模型的假设38-39
• 3.3.2 模型的参数及变量设置39-41
• 3.3.3 模型的目标函数41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 单元构建数学模型的求解44-62
• 4.1 数值算例的引入44-45
• 4.2 遗传算法的基本原理45-51
• 4.2.1 遗传算法简介45-46
• 4.2.2 遗传算法的术语及流程46-51
• 4.2.3 遗传算法在单元构建中的应用51
• 4.3 基于GA的数值算例求解51-61
• 4.3.1 遗传算法求解算例的过程51-59
• 4.3.2 结果输出59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第5章 案例分析62-80
• 5.1 引论62-63
• 5.2 需求分析63-67
• 5.2.1 生产现状描述63-64
• 5.2.2 研究对象选取64
• 5.2.3 现存问题分析64-65
• 5.2.4 解决方案讨论65-67
• 5.3 单元构建的实现67-78
• 5.3.1 生产数据的收集67-70
• 5.3.2 工人的学习能力分析70-72
• 5.3.3 生产单元的构建及布置72-76
• 5.3.4 效能评价76-78
• 5.4 本章小结78-80
• 第6章 总结与展望80-82
• 6.1 研究总结80
• 6.2 研究展望80-82
• 参考文献82-86
• 致谢86

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