五金产品多级混流制造车间生产计划调度与仿真分析

摘要

现今定制化、个性化的产品越来越多，企业需要快速响应市场需求，因此对生产计划与控制提出更高要求。实际生产中，混流制造流程不仅有多品种零部件生产的特征，还融合了批量生产，面向库存生产，面向订单装配等多种生产模式，形成了多级混流制造生产系统。针对这种多级混流制造系统的生产计划与控制，既要有整体的计划管控，又要针对局部调度进行优化，且相互影响，相互制约，因此成为生产计划调度研究领域的难题。本文以某五金零部件制造企业中典型的多级混流制造系统为背景，深入研究多级混流制造系统的控制框架，对各级生产车间的计划排序问题建立数学模型并运用禁忌搜索算法进行订单序列优化，利用仿真软件对多级混流车间的计划调度方法进行了仿真建模与验证分析，具体内容如下： （1）针对该企业目前车间生产计划与管理现状难点，提出面向订单的三层生产计划与控制结构，构建集成一体化的生产计划控制框架，并阐明多车间协同计划的业务流程。 （2）研究了面向多车间协同计划的负荷控制订单投放策略，运用周期性推式投放控制逻辑对车间产品订单进行投放控制，并给出案例验证该方法的合理性。 （3）分别对黑身和烤漆单级混流车间进行考虑序列相关换线约束的优化排序分析，黑身车间以最小化拖期时间、物料齐套和总完工时间为目标，烤漆车间以最小化换线成本、拖期成本和加工成本为目标，建立数学规划模型，运用禁忌搜索进行求解，得到黑身和烤漆优化加工序列和排程结果。 （4）利用基于Simio仿真软件的数据驱动仿真建模技术对黑身车间和烤漆车间进行关联建模，对前面所提出的负荷控制策略和算法求解结果进行实际案例的分析，并为解决实际问题提供了决策支持。 本文提出的多级混流制造车间一体化生产计划与控制框架将有助于完善企业的生产计划调度系统，建立的模型和优化策略可以为企业提供决策依据，提高企业的生产效率。

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