基于公理设计的精益制造系统的仿真设计研究

摘要

在整个企业流程里,制造过程只是其众多环节之一,但它是形成企业核心竞争力的最有力的武器。其它决定企业能否成功的竞争因素如价格、质量、产品上市时间、可靠性、产品和服务的柔性等,这些因素能达到什么程度主要取决于企业的制造系统的设计、控制以及管理实施,而现有的制造系统设计方法已经不能适应制造企业竞争和发展的需要。论文针对企业在应用精益生产理论中存在的误区以及当前工厂设计实践中存在的不足,提出了精益设计的概念。在市场竞争日益激烈、信息技术日趋成熟的大环境下,制造系统的精益设计是提高企业管理水平、改善企业竞争力的必然选择和趋势。
　　 本文就基于公理设计理论的制造系统的设计框架所包括的三个方面进行了研究,其中,重点研究了精益制造系统的公理化设计过程、绩效评价以及控制策略的选择等关键性问题,主要内容概括如下:
　　 首先,综述了现代设计理论与设计方法,对现代流行的设计理论与设计方法的基本思想与内涵进行了阐述,并分析了其各自的特点。
　　 其次,分析和研究了基于公理设计的制造系统设计过程,并在此基础上,通过分析精益制造系统的技术体系,完成了精益制造系统的各系统参数的分解与映射过程,实现了精益制造系统的公理化设计。另外,为了实现精益制造系统系统的详细设计,还对实现精益制造系统设计的技术手段进行了研究。
　　 第三,基于精益制造系统的信息控制模型,分析和研究了绩效评价与持续改善、功能需求以及制造系统设计的之间关系,在此基础上,通过归纳与演绎的科学方法,提出了精益制造系统的绩效评价指标体系,并建立了基于组合评价法的精益制造系统的绩效评价模型。
　　 第四,分析了精益生产控制策略的研究现状,并在研究精益制造系统的经典控制策略的基础上,提出了精益制造系统的控制策略选择的定量模型。
　　 最后,在公理设计指导下,运用精益制造系统设计的技术手段,通过仿真技术对A公司的制造系统进行了精益设计,分析结果表明,新设计的系统在库存水平、效率、在制品以及等待时间等方面都明显优于现在的制造系统,有效地解决了公司A目前存在的问题。
　　 本文的研究将有助于提高制造系统设计的系统性与科学性,从而能够从制造系统的设计阶段就尽可能消除企业将来运作过程中可能发生的浪费根源,避免带有明显缺陷的设计方案被付诸实施。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 工厂设计的现状

1.1.2 DTP/DTPS的提出

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文技术路线与创新点

1.4.1 技术路线

1.4.2 主要研究成果与创新点

第二章 现代设计理论与设计方法研究综述

2.1 现代设计理论研究

2.1.1 发明问题解决理论

2.1.2 公理化设计

2.1.3 普适设计理论

2.1.4 质量功能展开理论

2.2 现代设计方法研究

2.2.1 优化设计

2.2.2 可靠性设计

2.2.3 并行设计

2.2.4 动态设计

2.2.5 智能设计

2.3 制造系统的设计方法

2.3.1 迭代设计方法

2.3.2 重构设计方法

2.3.3 鲁棒性设计方法

2.4 各主要设计理论与设计方法的特点

本章小结

第三章 精益制造系统的公理设计及技术手段研究

3.1 基于公理设计的制造系统的设计框架

3.2 精益制造系统的公理化设计过程研究

3.2.1 精益制造各目标的域参数分析

3.2.2 精益制造系统的域参数研究

3.2.3 精益制造系统的物理设计:FRs→DPs

3.2.4 精益制造系统的逻辑设计:DPs→PVs

3.3 精益制造系统设计的主要技术手段

3.3.1 作业测定技术

3.3.2 物流分析技术

3.3.3 活动关系分析技术

3.3.4 工位设计相关技术

3.3.5 约束理论

3.3.6 价值流图分析

3.4 仿真技术

本章小结

第四章 精益制造系统的评价指标体系及其评价方法研究

4.1 绩效评价与制造系统的设计

4.2 基于组合评价法的精益制造系统的评价模型研究

4.2.1 评价模型的结构与流程

4.2.2 指标体系及其权重的确定

4.2.3 基于组合评价法的综合评价模型

本章小结

第五章 精益制造系统的控制策略的选择问题研究

5.1 精益生产控制策略控制的发展及控制模型

5.1.1 精益生产控制策略简介

5.1.2 Pull系统控制模型

5.2 精益制造系统的经典控制策略研究

5.3 精益制造系统的控制策略选择模型研究

5.3.1 生产线模型

5.3.2 实验设计

5.3.3 基于AHP的控制策略的选择

5.3.4 灵敏度分析

本章小结

第六章 精益制造系统的仿真设计的实证研究

6.1 企业背景

6.2 价值流图分析

6.2.1 现状价值流图分析

6.2.2 制定未来价值流图

6.3 仿真设计与分析

6.3.1 仿真流程

6.3.2 仿真结果分析

6.3.3 确定看板数量

本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 研究展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢