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总装分装线生产计划与调度协同优化方法研究

总装分装线生产计划与调度协同优化方法研究

作者：赵聪大连理工大学

学位级别：硕士

为满足顾客个性化需求,越来越多的企业采用面向订单装配模式,这就要求在同一条流水线生产出多种类型的产品,对生产的柔性化要求较高。复杂装备产品其结构和工艺比较复杂,产品生产需要先进行各种部件组装,再按照产品BOM选择相应的部件进... 详细信息

为满足顾客个性化需求,越来越多的企业采用面向订单装配模式,这就要求在同一条流水线生产出多种类型的产品,对生产的柔性化要求较高。复杂装备产品其结构和工艺比较复杂,产品生产需要先进行各种部件组装,再按照产品BOM选择相应的部件进行整机装配,部件分装线与产品总装线存在供应关系,仅仅实现单条流水线调度最优而忽略各部件之间的匹配关系,往往会造成总装线缺料停工,部件库存积压过高。为了提高企业对市场变化的快速响应能力,提高企业的精益管控能力,对总装线和多条分装线进行生产计划与调度的协同优化变得十分必要。本文深入分析了混流无等待装配线生产特点,剖析了存在多条流水线供应协作关系的企业在实行面向订单生产模式过程中存在的问题,发现针对多条混流无等待装配线制定合理地生产计划与调度方案,保证生产的连续性和产品交付的及时性是解决目前存在问题的关键所在。因此,本文以混流无等待总装线与多条分装线协作为背景,结合混流无等待装配线生产特点,研究了生产计划与调度的协同优化方法。在各阶段对各种产品需求不稳定情况下,为解决如何确定各阶段生产产品的种类和数量以保证产品能够按期交付和部件的库存成本最低,研究了总装分装系统生产计划协同优化方法。以最小化在制品库存成本和最小化产品提前拖期惩罚为目标,建立了批次批量自适应优化模型,设计了双目标蚁群优化算法,有效地实现了对上述模型的求解,最后,以具体算例进行应用验证,对非劣解进行决策分析,为管理者根据对各目标的喜好制定合理地决策提供技术支持。为解决混流产品在无等待多条流水线生产条件下,由于产品生产节拍不一致导致总装分装系统中生产连续性较差的问题,研究总装分装生产调度协同优化方法,实现在保证批量生产、部件齐套供应前提下,使订单能够按期交货。以最小化总加工时间、最小化总提前/拖期和产品转换惩罚为优化目标,建立了优化数学模型,并设计了改进多种群蚁群算法求解该优化模型。以某机床厂某月生产任务为例进行仿真实验,与多种群蚁群算法、传统蚁群算法对比,验证了该算法性能较好。并与现行的调度方法进行对比,验证该任务排序方法在混流节拍不一致的多条装配线生产上,能够有效地缩短产品生产周期,降低生产成本,提高订单的准时交付率。

关键词：混流装配无等待装配流水线生产计划与调度协同优化蚁群算法

基于MES的线缆企业生产计划与调度系统设计与应用

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基于MES的线缆企业生产计划与调度系统设计与应用

作者：曾斌电子科技大学

学位级别：硕士

线缆企业为中国经济的进步做出了巨大的贡献。而如今,巨大的市场竞争压力导致国内线缆企业最多能够达到半负荷生产。与此同时,众多线缆企业仍然是采用人工经验管理为主的传统管理方式,导致企业内部存在着基础数据缺失、物料管理不到位... 详细信息

线缆企业为中国经济的进步做出了巨大的贡献。而如今,巨大的市场竞争压力导致国内线缆企业最多能够达到半负荷生产。与此同时,众多线缆企业仍然是采用人工经验管理为主的传统管理方式,导致企业内部存在着基础数据缺失、物料管理不到位、生产计划编制不合理、生产调度主观随意性较大和生产管理效率低等诸多问题。此外,线缆企业具有的多品种小批量生产、混合流水线生产和面向订单与面向库存并存生产的生产特性,使得线缆企业的生产计划与调度问题更加复杂。针对线缆企业的生产现状,本文研究线缆企业的生产计划与调度对解决我国线缆企业生产计划的制定、优化和调整等问题,提升企业的竞争力具有重要的工程应用价值。根据线缆企业面临的问题,本文基于企业资源管理理论编制了生产计划、基于约束法制定了生产调度模型、基于改进的遗传算法优化生产调度以及基于BP神经网络结合MES的优势提高调度的反应能力,并运用这些方法成功设计了一套生产计划与调度系统。本文的主要工作内容以及创新如下:(1)对于人工制定生产计划造成生产计划主观随意性大、不合理与稳定性差等问题,本文将生产计划进行分层设计,规范了生产计划的制定与使用。此外,创新地提出通过需求管理统一管理生产计划的源头,大大提供了生产计划的稳定性。(2)根据线缆企业的生产方式,制定了生产调度模型,并说明了约束条件。(3)对于经典的遗传算法在解决生产排产问题容易陷入局部最优,本文提出了一种将下降搜索算法和遗传算法相结合、将两点交叉和逆序交叉相结合以及不断清除重复个体的混合遗传算法。对于单目标调度采取精英保留策略和非线性选择排序相结合的选择策略;通过引入调度规则,从而大大缩小了问题的求解规模,减小了求解时间。对于多目标调度创新地提出了将强度Pareto进化算法中适应度赋值的密度值用拥挤距离表示,外部档案的规模可变;在单目标的基础上,使用分层序列法,利用计算机并行计算的能力,保障了解的质量的同时减少了求解时间。(4)为了提高调度对实际生产环境的响应能力,将BP神经网络算法应用到线缆企业的生产拖期预测中,为动态调度提供了极大的决策支持。(5)通过UML语言对企业需求进行了分析,然后根据提出的生产计划与调度方法,设计出了线缆企业生产计划与调度软件系统。

关键词：遗传算法 BP神经网络多目标优化拖期预测生产计划与调度

化工企业多品种生产计划与调度优化研究 ——以扬州奥克EOD生产线为例

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化工企业多品种生产计划与调度优化研究 ——以扬州奥克EOD生产线...

作者：董振鹏华东理工大学

学位级别：硕士

生产计划与调度方案直接影响企业生产效率和效益,通过合理的生产安排能够有效提高企业竞争力。本文的研究目的在于对化工企业多品种批次生产过程进行分析,然后以扬州奥克EOD生产线为例,进行多品种批次生产计划与调度的优化研究,通过建... 详细信息

生产计划与调度方案直接影响企业生产效率和效益,通过合理的生产安排能够有效提高企业竞争力。本文的研究目的在于对化工企业多品种批次生产过程进行分析,然后以扬州奥克EOD生产线为例,进行多品种批次生产计划与调度的优化研究,通过建立数学模型生成具体的计划与调度方案,为多品种批次生产过程的计划与调度问题提供一种行之有效的解决方法。本文首先介绍化工企业批次生产过程计划与调度的研究背景和国内外相关研究综述。然后介绍了计划与调度集成理论与方法,包括生产计划模型、生产调度模型、集成优化模型以及相应求解策略等。接着对扬州奥克的EOD生产线状况进行了详细介绍,包括奥克公司的情况、企业管理的现状、生产计划与调度的特点和存在问题等。最后结合奥克公司实际生产计划需求,构建了流程式多品种成批轮番生产分批和调度集成决策的混合整数规划模型,为检验模型的有效性,进行了实际应用,最终实施结果表明该模型求解批次生产过程的计划与调度问题效果良好,有实用价值,可用于指导扬州奥克的实际生产计划与调度。

关键词：生产计划与调度批次生产过程多品种优化

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柔性作业车间生产计划与调度的集成优化研究

柔性作业车间生产计划与调度的集成优化研究

作者：杜丽婕沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着生产车间复杂度的提高和客户需求的多元化,生产计划与调度已成为当今制造企业运营管理时面临的两大决定性挑战。目前,解决问题的传统方式是计划、调度“分而治之”,而该方式最明显的弊端是计划规划与调度决策互不匹配与协调。为此,... 详细信息

随着生产车间复杂度的提高和客户需求的多元化,生产计划与调度已成为当今制造企业运营管理时面临的两大决定性挑战。目前,解决问题的传统方式是计划、调度“分而治之”,而该方式最明显的弊端是计划规划与调度决策互不匹配与协调。为此,本文研究了在柔性作业车间(FJS)生产环境下,一类多品种小批量的生产计划与调度集成优化问题,并进一步考虑批量规划、时序安排、机器合理利用性和机器生产能力约束等现实影响因子,以精益生产为模式,制定出更准确、合理的生产计划与调度优化方案,实现了最小化生产总成本,提升生产资源利用率的目标。分析国内外研究成果,针对现有生产计划问题与调度问题的研究现状,提出两问题研究的集成思路,将整体协调的集成建模法作为集成求解方法,给出微观计划概念,提出一种利用微观计划实现对生产计划问题与调度问题进行整体协调的集成策略。本文基于微观计划,在满足批量恰当规划、工序合理安排、机器灵活分配等约束的基础上,建立一种生产计划与调度集成协调模型。该模型针对计划层约束、调度层约束和集成优化性能指标,应用微观计划实现了宏观计划与调度决策的协调结构,并引入了微观计划决策变量,解决了计划层与调度层集成时难于相互协调的问题,在保证生产任务准时完工的同时,提高资源利用率,实现最小化相关总费用。为求解所建立的集成协调优化模型,提出一种嵌入寻优粒子群的混合遗传算法。该算法作为改进混合遗传算法算法,其具体改进思想为应用主体的混合遗传算法实现微观计划决策从宏观计划决策到调度决策的协调,再应用寻优粒子群实现由已得调度决策寻找新的微观计划决策的过程,计划层与调度层完成了正反向调整,实现了计划规划与调度决策协同优化。为验证上述集成优化方案和改进混合遗传算法的有效性,本文由实验确定算法参数,并选取实际生产典型案例,将本文所提的模型与算法应用于某机床厂中多品种小批量的加工任务进行求解验证。分析运行结果,证明了该模型与算法的可行性与正确性,并进行了算法的深入对比分析,进一步说明其对于实际问题的处理更具良好的准确性、合理性与优化性。

关键词：生产计划与调度集成优化模型改进混合遗传算法柔性作业车间

基于MAS的模具企业生产计划与调度系统研究

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基于MAS的模具企业生产计划与调度系统研究

作者：侯艳君西安理工大学

学位级别：硕士

模具工业是国民经济的重要基础工业。随着客户需求的个性化及制造的全球化、信息化,模具企业生产方式面临着重大的变革。目前我国很多模具企业都已经采用了扁平的网络管理和动态的、自主管理的小组工作组织形式。本文主要以这种变革后... 详细信息

模具工业是国民经济的重要基础工业。随着客户需求的个性化及制造的全球化、信息化,模具企业生产方式面临着重大的变革。目前我国很多模具企业都已经采用了扁平的网络管理和动态的、自主管理的小组工作组织形式。本文主要以这种变革后的模具企业为背景,结合智能计算领域的Agent概念,建立了基于MAS的模具企业生产计划与调度系统。对Agent技术和信息系统建模方法进行了分析,利用IDEFO法建立了基于MAS 的模具企业生产计划与调度系统的功能模型,并对招投标部分进行了详细建模分析。讨论了合同网协商机制的运作过程,提出了基于CNP的项目调度算法,综合研究了当前的各种评标算法,详细分析了综合评分法和模糊层次综合评价法在评标中的应用, 并结合生产实际给出了算例。引入集合覆盖的概念,将项目组内任务分配问题转化为集合覆盖的问题,提出了一种严格启发式优化算法,实现了项目组内子任务的分配。在上述分析的基础上,采用JSP技术和SQLServer数据库完成了软件的编制,形成了模具制造执行管理系统的生产计划与调度部分的软件原型。系统运行测试结果表明,上述方法和算法正确可行, 对模具制造企业有良好的实用和推广价值。

关键词： MAS 模具企业生产计划与调度合同网协议评标任务分配

一种流水线装配生产计划与调度体系结构方案的研究

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装备制造技术 2013年第11期 55-57页

作者：曾洪鑫东莞理工学院管理学院广东东莞523808

以流水装配生产为对象,在深入分析流水线装配生产计划与调度系统的结构特征基础上,结合当前市场经济环境对生产管理的需求,提出了一种具有较强适用性的流水线装配计划与调度体系结构,并进一步探讨了其实现方案。

关键词：生产计划与调度体系结构决策与执行衔接

维普期刊数据库

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汽车装配车间生产计划调度系统的设计与开发

计算机技术与发展 2008年第5期18卷 159-162,167页

作者：沈境严洪森黄一丹东南大学自动化学院江苏南京210096

论述了汽车装配车间在企业顺利生产中的重要性,建立了车间生产计划与调度的同时优化模型。基于免疫算法以概率1收敛的特点,选用免疫算法并将之进行适当组合得到交替式免疫算法来对该模型进行求解,以达到计划和调度同时优化的目的。在进... 详细信息

论述了汽车装配车间在企业顺利生产中的重要性,建立了车间生产计划与调度的同时优化模型。基于免疫算法以概率1收敛的特点,选用免疫算法并将之进行适当组合得到交替式免疫算法来对该模型进行求解,以达到计划和调度同时优化的目的。在进行理论研究的基础上,根据南京某汽车厂的实际需求设计出了生产计划与调度系统方案,并使用组件化技术,开发出了基于.NET平台和B/S模式的汽车装配车间生产计划与调度系统,最终满足实际生产要求,达到了高效信息管理的目标。

关键词：生产计划与调度免疫算法组件化四层模型