具有成组约束的柔性同序加工车间调度研究

摘要

模具是制造业的基础,作为单件小批生产的典型代表,其具有质量要求高、制造周期紧迫的特点。在多个模具制造项目并行进行的情况下,如何充分利用资源、提高生产效率、缩短产品制造周期,这个难题一直困扰着生产管理者。制订合理的生产加工计划是解决这一难题的关键。
　　 本文以模具企业的生产车间为研究对象,将广东某轮胎模具企业的直接雕刻车间项目部作为调研基地,研究了模具企业带有成组约束的两阶段柔性同序加工车间的调度模型和调度策略,在此基础上设计开发了一套生产计划与控制系统,为模具企业生产车间的作业调度提供辅助决策,帮助生产管理部门更好地控制生产进程及调配资源。
　　 本文在已有FF2调度数学模型的基础上,针对轮胎模具制造过程的特点,对带有成组约束的两阶段柔性同序加工车间的调度问题,进行了数学抽象化描述,建立了该问题的数学模型,并在三种不同的生产条件下展开分析,给出不同条件下的调度算法,通过实例仿真说明算法的有效性和可行性。
　　 首先在工时完全确定已知工件同时到达的条件下,基于Johnson准则提出了一种启发式调度算法以获得调度问题的初始解,并在此初始解的基础上采用禁忌算法进一步求得调度问题的满意解,通过实例仿真初步验证了该方法对于求解这类问题的有效性。进而在工时完全确定已知,具有非同时到达工件的条件下,基于Potts的RJ'算法提出解决此类问题的启发式算法,应用该算法通过企业的应用实例进行仿真,将仿真结果和另外两种启发式算法对比,说明该算法的有效性。最后针对不确定加工时间及到达时间的情况,基于模糊数学理论,建立以最小化最大完成时间为目标的车间调度模型,采用均匀分布的Lee-Li法将模糊数转化为精确值,通过遗传算法优化排序,应用企业实际算例仿真说明该算法的有效性和可行性。
　　 文章最后介绍了针对模具企业开发的生产计划与控制系统,分析了系统的功能需求、运作流程、开发运行环境及后台数据库的基本架构,并按照系统的操作流程,以不同的用户登录系统,通过实例详细介绍系统的运行情况。