混合流水線(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度問(wèn)題研究.pdf

1、21世紀(jì)人類(lèi)進(jìn)入了信息化的時(shí)代，經(jīng)濟(jì)的全球化、一體化、市場(chǎng)化和信息化，使全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，促使企業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大的變化。利用現(xiàn)代各種先進(jìn)的方法和技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)操作，優(yōu)化資源分配的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度已經(jīng)越來(lái)越重要，是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要方面。隨著生產(chǎn)方式的改進(jìn)，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度的研究也具有越來(lái)越重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。 本文根據(jù)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)流程，對(duì)混合流水型生產(chǎn)方式的生產(chǎn)計(jì)劃、投產(chǎn)序

2、列優(yōu)化調(diào)度、生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制、生產(chǎn)中的物料需求幾方面的應(yīng)用，結(jié)合汽車(chē)部件生產(chǎn)和整車(chē)裝配生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度過(guò)程進(jìn)行了深入的研究。主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下： (1)提出了混流裝配生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)排程制定方法。以訂單需求與企業(yè)生產(chǎn)能力為依據(jù)制定生產(chǎn)計(jì)劃和工作班次。為保證產(chǎn)品生產(chǎn)序列滿(mǎn)足負(fù)荷平衡和物料消耗平準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)了加權(quán)決策的多目標(biāo)模型，采用免疫優(yōu)化算法，設(shè)計(jì)了一種新的抗體濃度表示方法，能夠以很快的收斂速度獲得優(yōu)化結(jié)果。計(jì)算結(jié)果表明，按

3、照該序列進(jìn)行生產(chǎn)日程安排，可以滿(mǎn)足交貨日期要求，并能使庫(kù)存最小化。 (2）根據(jù)混流生產(chǎn)產(chǎn)品的特點(diǎn)，提出了以狀態(tài)路徑或狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖表達(dá)產(chǎn)品裝配生產(chǎn)過(guò)程的方法，并由此建立產(chǎn)品狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化路徑，以此為依據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化的生產(chǎn)活動(dòng)往后推遲，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在制品的在線(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整。 (3)構(gòu)建了基于產(chǎn)品控制和在制品動(dòng)態(tài)調(diào)整的混流裝配生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度體系結(jié)構(gòu)，給出了生產(chǎn)監(jiān)控的數(shù)學(xué)模型，提出了多個(gè)控制向量，實(shí)現(xiàn)了從生產(chǎn)計(jì)劃的產(chǎn)品隊(duì)列到在

4、制品的狀態(tài)跟蹤和分析，以及對(duì)產(chǎn)品的調(diào)整等生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)描述。 (4）將產(chǎn)品裝配工藝與產(chǎn)品物料清單結(jié)合形成裝配工位物料需求，按照裝配線(xiàn)物料供給特點(diǎn)，既可以得到按生產(chǎn)節(jié)拍的投料計(jì)劃，也可以依據(jù)單元物料消耗和產(chǎn)品生產(chǎn)序列推導(dǎo)出不同時(shí)間段的物料需求。給出的物料需求的計(jì)算公式，可以獲得不同時(shí)間精度的投料計(jì)劃。 (5）在混合流水加工車(chē)間，生產(chǎn)調(diào)度目標(biāo)是生產(chǎn)時(shí)間最小化與機(jī)器負(fù)荷平衡，為此建立了控制負(fù)荷差別的數(shù)學(xué)模型，以最小化的make

5、span為目標(biāo)，運(yùn)用免疫算法求解，可以加快算法的迭代速度，提高效率。對(duì)于加工和裝配兩階段生產(chǎn)調(diào)度，利用分治方法將問(wèn)題分解得到多個(gè)子問(wèn)題并形成對(duì)應(yīng)的Agent，然后采用合作博弈理論，進(jìn)行多Agent之間的合作博弈，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化過(guò)程。 （6）為處理生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)事件，設(shè)計(jì)了漏斗模型動(dòng)態(tài)調(diào)度方法。以調(diào)度窗口里的生產(chǎn)任務(wù)為漏斗庫(kù)存，以事件為驅(qū)動(dòng)再調(diào)度的策略，按照策略選擇任務(wù)進(jìn)入調(diào)度窗口，保持任務(wù)總量與生產(chǎn)系統(tǒng)平衡；根據(jù)各種事件特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)則