基于关键链的多目标动态生产调度方法研究

摘要

生产调度是制造企业生产管理系统的核心，同时也是影响生产效率的关键因素，因此解决好生产调度问题对于缩短生产工期、提高企业竞争力和客户满意度、控制拖期成本等方面具有重要意义。然而，由于生产过程中的不确定因素导致生产调度成为一个十分具有挑战性的工作，如生产新技术的引入导致更短的生产周期和更快的工艺变化、产品组合的更新、不可预测的设备故障、客户交货期的变化以及瓶颈设备的漂移等等，这些动态因素以及它们之间相互作用给制造企业的生产过程带来了大量复杂的动态不确定性，使得制造企业的生产系统性能经常出现波动，生产调度对生产过程的有效调控变得十分困难。
　　本研究通过工厂物理学变动性理论对工序进行变动性缓冲并提出改进方法以缩短工序加工时间。其次，通过设计针对混流生产特点的优先级规则，实现综合考虑客户重要度、订单以及工序优先级的生产效益最大化的目标，并通过优先级规则对生产工序进行排序生成初始生产计划，并通过关键链识别方法，在资源约束和优先级约束条件下对初始生产计划进行调整并找出其中的关键链。通过工厂物理学变动性理论对生产过程中工序加工时间变动性及其相互影响进行定性和定量的度量，并结合变动性度量结果与工序资源利用度情况，对调整后的生产调度计划进行缓冲区设置，最终构建基于关键链技术的多目标生产调度模型。在以上研究基础上，通过混合遗传操作的微粒群算法对模型进行仿真验证，最后以某空调换热器生产企业混流生产线为实例，设计原型系统进行实际验证，证明该模型能够对混流生产线进行有效调度，提升企业生产效率和经济效益。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标与研究内容

1.4 论文的结构安排

第二章 关键链生产调度方法理论概述

2.1 关键链方法

2.2 工厂物理学基本理论

2.3 本章小结

第三章 面向变动性的关键链方法优化

3.1变动性缓冲

3.2 优先级规则确立

3.3 基于优先级规则的关键链识别方法

3.4 缓冲区设置方法改进

3.5 本章小结

第四章 关键链生产调度方法验证及系统实现

4.1 用关键链方法求解企业生产调度问题

4.2 混合遗传操作的微粒群算法

4.3 微粒群算法实例验证

4.4 系统实现

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献