流水车间成组作业调度的仿真研究.pdf

天津工业大学
硕士学位论文
流水车间成组作业调度的仿真研究
姓名:张博
申请学位级别:硕士
专业:管理科学与工程
指导教师:王亚超
20080101
摘要企业资源的合理配置和优化利用很大程度上体现在车间一层的生产活动中,所以加强车间层的生产计划与控制一直在企业生产经营活动中占有十分重要的地位。车间生产计划与控制的核心理论是调度理论。车间调度问题是一类重要的组合优化问题。为适应订货式、多品种、小批量生产的需要,引进了成组技术的概念。在成组技术假设下,可以避免或大大减少安装时间、提高生产效率。因此,研究成组技术下车间调度问题是很有必要的。本文从企业不同的目标来研究流水车问成组作业调度问题。首先,本文对流水车间成组作业调度理论进行了全面的介绍。其次,讨论了影响流水车间成组调度的因素。同时根据流水车间不同的目标,分别建立了最大完工时间最小、总拖期最小和提前/拖期惩罚代价最小的数学规划模型,并给出了约束条件。再此,根据建立的数学规划模型。当目标函数为完工时间时,本文采用了两层的仿真策略,利用抡嫒砑宰槟诤妥榧浞直鸾辛私7抡妫硗猓赪优化模块下,利用模拟退火算法分别对总拖期和提前/拖期惩罚代价进行了优化最后,本文对全文的工作做了总结,分析了存在的问题和缺陷,并对今后的研究工作方向做了展望。同时希望本文对流水车间成组作业调度的研究结论,能够对企业车间生产计划的建立和控制有所帮助。关键词:流水车间调度,成组技术,模拟退火算法,抡婕际分析。
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搬博学位论文作者签名:方名已铽。签字日期:疹善年/月嚣汐矿年缚凼学位论文版权使用授权书独创性声明签字画期:◇≥年《月或撰写过的研究成果,也不包含力获得云建薹墼塞堂或其德教育机构的学位或本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表证书面使用过的材料。与我一周工作的同意对本研究所做的任何贡献均已在论文特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、~汇编以供查阅和借阕。同意学校向量家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。,C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得’中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:导师签名:签字霉期:。.
学位论文的主要创新点一、在模型的构建过程中,根据流水车间和成组技术的特点,分别建立了最大完工时间最小化、总拖期最小化和提前/拖期惩罚代价最小化的流水车间成组作业调度的最优化数学模型。二、根据构建的最优化数学模型,本文采用两层的策略建立了仿真模型,同时利用模拟退火算法和嘟岷系姆椒ń辛擞呕
第一章绪论课题研究背景及意义以信息科学与技术为代表的高新技术促进了世界经济的快速发展,使人们生活水平不断提高,面向用户个性化需求的定制生产模式开始成为制造的主流。消费者的需求主体化、个性化和多样化,使市场机遇的变化迅捷莫测,对市场需求的快速反应能力开始成为企业能否在激烈的市场竞争中占得一席之地的重要我国传统的少品种大量生产方式按产品型号进行管理,每个型号都有自己的一套生产计划,当生产任务紧张时,矛盾就非常突出,以致重复性工作量大,生产效率大大降低。不仅使计划目标难以实现,而且在人力、物力、财力各方面都造成了很多不必要的浪费。这种传统的生产方式不能灵活适应市场的需求变化,越来越显露出其缺乏柔性。随着电子技术、自动化技术和计算法技术的飞速发展,生产工艺技术和生产管理方法都有了很大的提高,多品种、中小批量可以混合生产的生产方式营运而生。相比于少品种大量生产方式而言,多品种、中小批量可以混合的生产方式具有生产效率高的优点,但新的生产方式也使得在大量生产方式下靠增加批量降低成本的方法不再可行,提高生产效率与原苏联米特洛凡诺夫教授提出的成组技术【渴俏J视Σ范嘌囊G蠖发展起来的,它以相似理论为指导,研究如何判别和发掘生产活动中有关事物的相似性,并把相似问题归类成组,寻求解决这一组问题相对统一的最优方案,以取得期望的经济效益。从生产制造的角度来看,成组技术强调了加工品在设计和生产方面的相同性或相似性。把加工品按它们的相同性或相似性归类,通过设计合理化,数据减少,生产标准化,能极大地提高效率。尽管成组技术的概念己提出多年,但长期以来人们并没有把成组技术作为改善效率的系统方法,直至计算机技术在工业上的广泛应用,企业生产向着管控一体化方向发展,人们才认识到成组技术是生产集成的本质方法。流水车间成组作业调度就是把成组技术的理念应用于流水车间作业调度,在作业调度中充分考虑和利用作业在加工上的相同性或相似性,减少生产工具转