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单件定制化生产制造环境下计划调度方法研究

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摘要

1 绪论

1.1 选题的背景和意义

1.1.1 选题的背景

1.1.2 选题的意义

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 本文研究的主要内容和技术路线

2 生产计划和调度的相关理论

2.1 生产计划与调度的基本概念

2.2 常见生产计划体系和方法

2.3 生产调度的主要方法

3 单件制造企业生产计划体系构建

3.1 单件制造企业生产计划

3.1.1 单件制造企业生产特点

3.1.2 单件制造企业生产计划体系的不足

3.2 单件制造企业分层计划体系

3.2.1 单件制造企业分层计划体系编制要求

3.2.2 分层计划体系的描述

3.2.3 构建分层计划体系

3.3 单件制造企业分层计划体系流程

4 单件制造企业分层网络计划方法

4.1 分层网络计划

4.1.1 分层策略

4.1.2 分层模型

4.2 分层网络计划缓冲设置

4.2.1 缓冲设置方法

4.2.2 改进分层网络计划算法

4.3 实例验证

4.3.1 实例描述

4.3.2 问题求解

5 单件制造企业车间级调度方法研究

5.1 问题描述

5.2 模型构建

5.3 算法设计

5.3.1 改进蚁群算法整体思路及流程

5.3.2 改进蚁群算法的详细设计

5.3.3 改进蚊群算法的性能验证

5.4 实例验证

5.4.1 背景企业相关数据

5.4.2 计算步骤和结果分析

6 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 论文展望

致谢

参考文献

附录

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摘要

随着全球化经济的发展市场竞争越来越激烈。在这样的市场环境下,消费者个性化需求不断增多,在资源、成本、交货期等约束条件下,不仅对产品规格和质量提出了严格的要求,同时对产品的生产效率和企业的生产方式提出了更高的挑战。在此形势下,企业之间的竞争已不仅仅是简单的产品和生产技术的竞争,同时还包括管理技术的竞争。OKP(One-of-a-Kind Production)即单件生产模式正是在这一背景下应运而生和并得到发展。OKP企业普遍存在的品种多、专业性强、生产成本高、效率低、产品过程质量难以保证、生产过程中资源约束及其动态性的特征和难点。因此OKP企业的计划调度问题更为复杂。
  本文以单件制蚁群算法造企业实际生产中存在的问题出发,在分析单件制造企业的特点基础上,总结了现行单件制造企业生产计划体系的不足。根据不足之处加以改进,提出了一种适合于单件制造企业的,包含年度计划、产品计划、零部件及工序计划三个层次的分层计划体系。考虑到单件制造企业在产品计划层次具有项目管理的特征,提出了一种改进的分层网络计划方法,用于编制单件制造企业产品生产计划。该网络计划模型不仅可以在产品物料清单不完整的情况下,通过分层计划得到面向生产单元和生产序列的两层网络计划图。而且结合关键链技术中有关设置缓冲时间的内容,针对不同完工概率的非关键节点添加不同程度缓冲,以此提高网络计划的可行性,进行整体网络调整,实现设计、生产准备、生产与装配的协同。针对零部件及工序计划层次存在的计划调度问题,提出了一种新的改进蚁群算法,该算法在构建工艺路线可变的析取图模型的基础上,将蚁群算法与遗传算法相结合,同时优化信息素更新规则和状态转移概率模型。以解决多产品并行生产以及产品生产工艺可变的生产调度问题。
  最后结合背景企业生产实践进行验证,借助调研企业的数据加以验证所提方法的有效性,以期对相关的理论研究和实践应用有所借鉴。

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