单件小批车间作业计划与调度监控集成系统的研究与应用

摘要

单间及小批生产条件下生产的产品约占在全世界产品总量的70％,中国也不例外.因此建立单件及小批生产条件下车间多目标最佳作业计划的拟定与动态调度监控计算机集成系统对实现整个企业的管理自动化和提高经济效益具有极其重大意义.近几十年来,国内外许多专家学者对单件及小批生产条件下的生产作业计划的制定及调度控制这一课题进行许多研究.例如清华大学管理学院和CIMS国家重点实验室、华中理工大学、香港理工大学等高校均把这项课题列为一项关键技术正在进行积极研究.结合中国生产管理模式和机制,建立适合于中国的单件及小批生产条件下的生产作业计划及调度监控集成系统,对提高中国企业的生产效益将具有重要的经济价值,为实施中国CIMS战略做出贡献.对于单件及小批生产类型的车间而言,作业计划的制订和调度监控是一项十分复杂和困难的课题.该系统由工艺准备子系统和生产作业计划及调度监控子系统组成.系统可快速建立或修正作业计划,实现车间物流实时仿真及调度监控,最大限度地减少材料和劳动力的消耗、提高设备的利用率,从而降低产品的制造成本.该课题所研究的单件小批量作业计划与调度监控系统——ZENITH SPPS,为解决车间一级的作业计划问题提供了有效的解决方案.该文针对科龙集团配件公司模具厂模具制造均为单件生产的情况,提出了生产作业计划调度和监控系统采用倒推法和正排法的数学模型,并将其运用于模具厂生产车间,以加工中心的作业计划为实施的主要对象,重点解决模具厂的瓶颈问题,在计算机界面自动形成操作性强的调度、监控系统,并可直接打印表格给具体操作人员用于现场生产.对于计划调整、实时监控、远程控制、计划编制通过计算机实现,提高了效率,减轻了管理难度.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1单件小批生产的行业背景及特点

1.1.2单件小批的生产组织形式

1.1.3单件小批车间生产存在的主要问题

1.2研究目的与意义

1.3研究内容

第二章车间作业计划及控制问题概述

2.1车间作业计划问题的描述

2.1.1车间作业计划定义

2.1.2车间作业计划问题的描述

2.1.3单件小批车间作业计划问题的特点

2.2车间作业排序

2.2.1车间作业计划与排序

2.2.2车间作业排序分类

2.2.3车间作业排序的评价指标

2.3车间作业计划调度规则

2.3.1一般调度优先规则

2.3.2单件小批生产常用的几个优先规则

2.4单件小批车间作业计划的编制

2.4.1作业计划编制的基本思想

2.4.2作业计划编制的方法及步骤

2.5单件小批车间作业控制

2.5.1影响车间生产进度要素

2.5.2车间生产控制内容

第三章单件小批车间作业调度的一般算法

3.1算法的确定

3.2单件车间作业计划的约束描述

3.3单件车间作业计划调度的一般理论与方法

3.3.1整数规划

3.3.2多目标优化

3.3.3动态规划

3.3.4仿真调度

3.3.5基于知识的调度方法

3.3.6基于成组技术的调度方法

3.3.7启发式算法

3.3.8优先调度规则法

3.3.9随即抽样法

3.3.10概率调度法

3.3.11禁忌搜索法

3.3.12遗传算法

第四章本系统算法

4.1基本概念

4.2约束描述

4.3目标函数

4.4算法思想

4.4.1调度规则

4.4.2倒排法算法步骤

4.4.3正排法算法步骤

第五章系统实现以及在科龙中的实施

5.1系统架构

5.1.1系统功能架构

5.1.2系统开发框架

5.1.3系统数据层设计

5.2系统在科龙中的实施

5.2.1企业生产情况分析

5.2.2瓶颈分析

5.2.3系统实施

5.3实施总结

第六章全文总结及展望

6.1总结

6.2研究展望

参考文献

致谢