纺织机械制造企业订单任务制造执行关键技术研究

摘要

纺织机械制造企业和其他的传统制造企业一样，当前正处在改革、转型与升级的关键时期。数字制造、智能制造等先进制造技术的不断发展与应用为纺机制造企业带来了机遇，也带来了挑战；同时受纺机制造企业的下游企业（如服装、鞋帽）等制造企业的影响，纺机客户的个性化需求在不断增强，订单任务量季节性较为明显，且接收的临时订单任务较多。造成纺机制造企业原始的订单任务制造执行管理方法很难再满足企业发展的需求，因此本文主要从生产计划、生产调度、跟踪与监控三个主要方面开展对纺织机械制造企业订单任务制造执行过程的研究与探索，具体的主要研究内容包括： （1）在分析纺织机械制造企业业务流程的基础上，提出并构建了基于销售订单的领导决策层、基于发货通知单和发货单的业务管理层、基于转工暨施工自检单的业务执行层等三层逻辑模型；提出了基于 Vague集的领导决策层优化方法，基于Web Service的业务管理层优化方法，基于生产计划优化、生产调度优化、跟踪与监控优化的业务执行层优化方法。 （2）针对纺织机械制造企业订单任务“季节性”突出、“临时订单”明显的问题，构建了基于预测订单任务和实际订单任务的生产计划双层优化模型；提出了基于改进时间序列的订单任务预测模型，建立了以最大化订单利润率为目标的生产计划优化数学模型，主要考虑原材料成本、工序成本、加工设备占用成本、订单延期惩罚成本；并通过引入PageRank算法和双阶段遗传算子对传统遗传算法进行改进，对优化模型进行求解分析与验证。 （3）针对纺织机械制造企业订单任务实际制造执行中新增订单任务、取消订单任务、机器故障等动态事件，提出重组调度、交叉调度、插入调度等二次调度策略；构建以最小化最大完工时间、平均完工时间、加工成本作为优化目标的生产调度优化模型；在传统人工蜂群算法的基础上，引入Tabu Search算法来增强算法的局部搜索能力，提高算法求解速度和性能，并以Kacem和BRdata实例、某纺机企业钣金车间的实际调度问题对模型进行求解分析与验证。 （4）针对订单任务生产加工过程中数据跟踪与监控效率低、准确性不高等问题，提出基于RFID射频识别技术的订单任务制造执行跟踪与监控模型，重点研究了车间级跟踪与监控方法，提出基于RFID的集成型实时数据获取、基于云服务规则的实时数据计算和分析、基于决策库支持的实时生产监控与调度方法；最后从可行性、质量、执行性能三个方面对跟踪与监控模型进行了评估分析。 （5）根据论文中提出的理论与优化模型，以某纺织机械制造企业的实际应用需求为基础，设计并开发了面向纺织机械制造企业的订单任务制造执行管理与服务原型系统，并介绍了平台系统的基本开发手段与功能框架，对系统主要功能模块进行了具体说明。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 课题的提出

1.3 研究目的及意义

1.4 相关领域国内外研究现状

1.5 现有研究存在的问题与不足

1.6 课题项目支撑

1.7 论文研究内容

第2章 纺织机械制造企业订单任务制造执行过程分析与研究

2.1 纺织机械制造企业订单任务分析

2.2 纺织机械制造企业订单任务制造执行过程分析

2.3 纺织机械制造企业订单任务制造执行过程优化

2.4 本章小结

第3章 纺机制造企业订单任务制造执行生产计划优化方法研究

3.1 纺织机械制造企业生产计划优化模型的构建

3.2 纺机制造企业订单任务预测层优化研究

3.3 纺机制造企业主生产计划层优化研究

3.4 本章小结

第4章 纺机制造企业订单任务制造执行生产调度优化方法研究

4.1 纺织机械制造企业生产调度问题分析和研究

4.2 纺织机械制造企业生产调度优化模型的构建

4.3 案例分析

4.4 本章小结

第5章 纺织机械制造企业订单任务制造执行跟踪与监控优化方法研究

5.1 订单任务制造执行跟踪与监控

5.2 基于RFID技术的订单任务制造执行跟踪与监控模型

5.3 基于RFID技术的任务执行跟踪与监控模型评估分析

5.4 本章小结

第6章 纺织机械制造企业订单任务制造执行管理与服务平台系统

6.1 平台系统开发背景与运行环境

6.2 平台系统开发设计与实现

6.3 系统应用实例

6.4 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 研究展望

致谢

附录1：攻读学位期间发表的学术论文

附录2：攻读学位期间参与的科研课题

附录3：项目验收报告

附录4：软件版权