订单驱动的刀具资源优化调度方法研究及管理系统设计

摘要

刀具是产品制造加工过程中的重要工具，刀具资源的优化调度使用在确保产品质量、提高生产效率及生产柔性等方面起到举足轻重的作用。但在制造型企业中，由于刀具调度不合理导致的刀具利用率低以及刀具维护次数、机床借刀次数过多的问题依然普遍存在。因此，本文针对按订单生产模式下的刀具资源优化调度问题进行了系统研究，采用了改进BP神经网络算法对订单需求条件下的刀具剩余寿命进行了预测，并在此预测结果的基础上，以提高刀具利用率和实现刀具的均衡化调度使用为目标，提出了基于遗传算法的刀具调度模型及求解算法。
　　首先，本文以订单为出发点，对刀具剩余寿命影响因素进行了分析及总结，以铣刀为例建立了基于改进BP神经网络算法的刀具剩余寿命预测模型，并结合实例验证了其有效性及准确性。其次，在上述研究成果的基础上，充分考虑了企业在刀具选配工作中有限刀具资源的约束，建立了包括最少机床借刀次数和最小机床刀具剩余寿命方差的目标函数，提出了基于遗传算法的刀具资源优化调度模型及求解方法，并结合实例进行了说明。最后，本文对企业A的刀具管理现状及系统需求进行分析，以刀具剩余寿命预测及刀具资源优化调度方案预测为核心功能，设计并开发了一套刀具管理系统。目前系统在企业取得了良好的应用效果，有效的解决了企业在刀具管理上存在的问题，优化了企业刀具管理业务流程。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 课题的研究背景及意义

1．3 课题研究的国内外现状

1．4 课题研究的主要内容

1．5 论文结构

1．6 本章小结

第二章 订单驱动的刀具剩余寿命预测

2．1 按订单生产方式概述

2．1．1 按订单生产方式的特点

2．1．2 按订单生产方式的工作流程

2．2 刀具寿命简介

2．2．1 刀具寿命及刀具磨损

2．2．2 刀具寿命影响因素

2．2．3 刀具寿命的预测方法

2．3 订单驱动的基于BP神经网络算法的刀具剩余寿命预测模型构建及求解

2．3．1 BP神经网络学习算法简介

2．3．2 刀具剩余寿命预测模型构建

2．3．3 基于改进BP神经网络算法的刀具剩余寿命预测模型求解

2．4 实例验证

2．5 本章小结

第三章 刀具资源优化调度方法研究

3．1 刀具调度概述

3．2 刀具资源优化调度模型的构建

3．2．1 车间刀具调度问题描述

3．2．2 刀具资源优化调度模型的构建

3．3．1 遗传算法概述

3．3．2 遗传算法的操作设计

3．3．3 刀具调度模型求解流程

3．4 实例验证

3．5 本章小结

第四章 刀具管理系统设计

4．1 企业刀具管理现状

4．1．1 企业刀具管理现状分析

4．1．2 刀具管理系统需求分析

4．2 刀具管理系统框架设计

4．2．1 刀具管理系统开发环境选择

4．2．2 刀具管理系统体系架构

4．2．3 刀具管理系统运行流程

4．2．4 刀具管理系统功能模块设计

4．2．5 刀具管理系统数据库设计

4．3 刀具管理系统功能界面应用介绍

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况