面向约束管理的制造系统仿真优化技术研究

摘要

随着市场竞争的日趋激烈，消费者对产品个性化要求的不断提高，制造企业正逐步向多品种小批量生产模式过渡，需要相应的生产运作模式与之相适应。本文针对多品种小批量制造环境，在深入研究约束理论应用的基础上，通过研究应用合适的仿真优化技术，帮助实现对于有关生产运作控制策略的改善，并尝试将这一解决方案应用于现实生产当中。
　　 本文首先对约束理论及其在生产领域中的三种管理方法进行了分析，研究其基本思想与应用方法，然后对其重要实施工具DBR的关键参数进行了研究。这些参数对约束管理模式下的计划方法具有举足轻重的影响，但是现有的研究成果并无法将其定量化。
　　 针对这一问题，本文提出了基于AnyLogic的仿真优化系统解决方案。该方案的目的就在于充分利用现有资源条件，采用仿真优化技术寻找运作控制组合参数最优值，并提供给生产系统一个最优的排产结果以指导现场生产。针对仿真优化过程中的重复建模情况，本文提出借助AnyLogic 工具，以DEVS模型规范为指导，尝试对模型进行通用化处理，以增加模型重用性，减少仿真建模重复工作量。
　　 最后本文针对某舰船企业管子加车间的生产现状，分析了现存的问题，并尝试利用约束管理思想对企业业务流程进行重组。最后借助AnyLogic仿真软件建立了面向约束管理的仿真模型，并对比了不同转运批量和缓冲大小对于准时交货率以及WIP水平的影响。最后在总结全文的基础上，就如何完善此模式并将其系统化和软件化进行展望。