基于负荷均衡和物流量控制的制造单元构建技术研究及应用

摘要

由于单元制造技术能够兼顾大批量制造的经济性和中小批量制造的灵活性，受到学术界和企业界越来越广泛的重视。
　　 本文以单元制造实施过程中的第一个阶段——单元构建，为研究对象。首先，利用数学规划法建立了单元构建的模型，模型中考虑了多工艺路径、零件需求信息、机床能力限制等多种企业生产的实际因素，并以物流量最小和机床负荷最均衡为目标函数；
　　 其次，引入了层次分析法的思想，确定了模型目标函数各组成要素(单元间物料搬运、单元内物料搬运和机床负荷变化)的权重系数；
　　 之后，引用相关文献的数字算例，利用遗传算法对模型进行求解，并通过同其他文献的比较，验证了本文所建模型在物流量和机床负荷均衡性控制上的优越性；
　　 最后，将本文研究的单元构建技术应用于浙江某机械传动企业齿轮机加工车间的工程实践，对车间内的机床进行单元化布置，实行单元式制造。单元式制造推行后，该车间内机床负荷得到明显均衡，生产物流量得到有效的控制。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1论文选题的目的和意义

1.1.1市场竞争对生产系统提出新的要求

1.1.2先进制造技术的发展

1.1.3先进制造系统的单元化发展趋势

1.1.4单元制造的优势

1.2本文研究的内容及方法

1.2.1论文技术路线

1.2.2论文结构

1.3论文的创新点

第2章 单元构建技术概述

2.1单元制造方式简介

2.1.1单元制造的定义

2.1.2单元制造的形式

2.1.3单元制造方式的特征

2.2单元构建技术

2.2.1制造单元构建问题的一般数学模型

2.2.2制造单元构建问题及其评价指标

2.3单元构建技术的相关研究现状

2.3.1可视化编码

2.3.2聚类分析

2.3.3相似系数法

2.3.4模糊聚类技术

2.3.5数学规划法结合人工智能技术

第3章 单元构建的数学模型

3.1引论

3.2单元构建数学模型的建立

3.2.1物流量控制和负荷均衡的重要意义

3.2.2单元构建模型的数学表达式

3.3权重系数的确定

3.3.1权重系数的申明

3.3.2基于AHP的权重系数的确定

3.4本章小结

第4章 数学模型的求解

4.1引论

4.2数字算例求解

4.2.1遗传算法简介

4.2.2基于GA的数字算例求解

4.2.3结果输出

4.3计算结果的评价

4.4本章小结

第5章 工程实例

5.1引论

5.2需求分析

5.2.1车间现状描述

5.2.2存在的问题

5.2.3解决方案

5.3单元式制造的实现

5.3.1生产单元的构建

5.3.2生产单元的布置

5.3.3效能评价

5.4本章小结

第6章 总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

附录

致谢

读学位期间参加的科研项目和成果