發(fā)布時間：2021-10-30 00:53

　　準(zhǔn)時化（JIT）生產(chǎn)是制造企業(yè)追求的主要目標(biāo)之一,同時也是企業(yè)低成本運(yùn)營和精益化管控的重要手段。生產(chǎn)車間是制造企業(yè)的效益源泉,而作業(yè)調(diào)度則是整個車間生產(chǎn)組織的指揮棒。在人、機(jī)、料、法、環(huán)組成的復(fù)雜制造車間中,生產(chǎn)現(xiàn)場的不確定性及其影響是絕對的,而理想的確定性環(huán)境則是相對的。本文針對離散制造車間對JIT生產(chǎn)、低成本運(yùn)營、生產(chǎn)過程精細(xì)化管控等實際需求,以交貨期為關(guān)注重點,以工序準(zhǔn)時完工、零件準(zhǔn)時交付為目的,遵循從工序到零件、從確定性到不確定性的研究思路,聚焦確定性環(huán)境下的工序提前/拖期（E/T）調(diào)度、不確定性環(huán)境下的零件E/T調(diào)度兩類問題研究。論文主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）構(gòu)建以所有工序的提前/拖期懲罰總成本最小化為目標(biāo)的調(diào)度優(yōu)化模型,以期解決確定性環(huán)境下作業(yè)車間的工序E/T調(diào)度問題;針對工序E/T調(diào)度所具有的非正規(guī)指標(biāo)特性,提出一種包含半主動解碼、拖期工件貪婪插入和提前工件貪婪插入的三階段、遞階式解碼機(jī)制,實現(xiàn)在減少拖期完工成本的前提下盡可能壓縮提前完工成本,從而解決了待調(diào)度工序集盡可能在各自的交貨時間點準(zhǔn)時完工的現(xiàn)實需求。這種三階段解碼機(jī)制與方法對于解決非正規(guī)指標(biāo)的調(diào)度問題具有一定... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 工業(yè) 4.0 與MES
    1.2 制造執(zhí)行系統(tǒng)
        1.2.1 MES概念
        1.2.2 MES在企業(yè)三層結(jié)構(gòu)模型中的定位
        1.2.3 作業(yè)調(diào)度在MES中的定位及其作用
    1.3 離散制造車間及其業(yè)務(wù)流程
        1.3.1 典型離散制造車間實例
        1.3.2 離散制造車間的業(yè)務(wù)主線
        1.3.3 作業(yè)調(diào)度在車間生產(chǎn)中的現(xiàn)狀
    1.4 車間作業(yè)調(diào)度及其面臨的問題
        1.4.1 作業(yè)調(diào)度概念及分類
        1.4.2 車間精益生產(chǎn)對準(zhǔn)時化調(diào)度問題的現(xiàn)實需求
        1.4.3 車間訂單任務(wù)中的兩類交貨期需求
        1.4.4 作業(yè)調(diào)度面臨的不確定性環(huán)境
        1.4.5 本文的研究對象及定位
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
        1.5.1 確定性環(huán)境下的提前/拖期（E/T）調(diào)度問題綜述
        1.5.2 不確定性環(huán)境下的E/T調(diào)度綜述
        1.5.3 現(xiàn)有研究存在的問題分析
    1.6 論文主要研究內(nèi)容及安排
    1.7 本章小結(jié)
2.確定性環(huán)境下工序提前/拖期調(diào)度問題及其算法
    2.1 工序提前/拖期調(diào)度問題的實際應(yīng)用背景
    2.2 確定性環(huán)境下工序E/T調(diào)度問題模型
        2.2.1 模型假設(shè)條件
        2.2.2 工序E/T調(diào)度的數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 工序E/T調(diào)度問題的求解策略
    2.3 基于遺傳算法的工序E/T調(diào)度模型求解方法
        2.3.1 遺傳算法及其求解邏輯
        2.3.2 基于工序的染色體編碼方法
        2.3.3 基于POX算子的交叉操作
        2.3.4 變異與選擇操作
    2.4 三階段解碼操作方法及其示例
        2.4.1 半主動解碼
        2.4.2 拖期工序的貪婪插入解碼
        2.4.3 提前工序的貪婪插入解碼
        2.4.4 三階段解碼操作方法示例
    2.5 工序E/T調(diào)度問題的仿真實驗及分析
        2.5.1 工序E/T調(diào)度算例及實驗環(huán)境
        2.5.2 工序E/T調(diào)度算例的仿真結(jié)果及分析
    2.6 本章小結(jié)
3.不確定性環(huán)境下零件提前/拖期調(diào)度問題及其算法框架
    3.1 不確定調(diào)度問題及其成因分析
        3.1.1 不確定問題的提出背景
        3.1.2 工序加工時間波動成因分析
    3.2 JETS-PTV調(diào)度問題的建模方法及其求解策略
        3.2.1 工序加工時間不確定性的建模方法
        3.2.2 不確定環(huán)境下調(diào)度解的性能評價指標(biāo)
        3.2.3 不確定環(huán)境下的調(diào)度策略
        3.2.4 JETS-PTV調(diào)度問題的建模方法、性能指標(biāo)和求解策略選擇
    3.3 JETS-PTV調(diào)度優(yōu)化模型
        3.3.1 JETS-PTV調(diào)度優(yōu)化模型的構(gòu)建
        3.3.2 JETS-PTV調(diào)度優(yōu)化模型的求解難點分析
    3.4 隨機(jī)仿真優(yōu)化方法及序優(yōu)化理論
        3.4.1 隨機(jī)仿真優(yōu)化方法
        3.4.2 隨機(jī)仿真優(yōu)化方法分類
        3.4.3 序優(yōu)化理論及其基本原理
        3.4.4 序比較和目標(biāo)軟化策略
        3.4.5 序優(yōu)化理論在不確定調(diào)度優(yōu)化問題中的應(yīng)用
    3.5 JETS-PTV調(diào)度模型的隨機(jī)仿真優(yōu)化求解算法
        3.5.1 基于序優(yōu)化理論的兩階段隨機(jī)仿真優(yōu)化算法框架
        3.5.2 序比較和目標(biāo)軟化策略在仿真初始階段的應(yīng)用
    3.6 本章小結(jié)
4.不確定調(diào)度解的高效評估與迭代尋優(yōu)
    4.1 粗糙仿真評估階段的輸入輸出關(guān)系
    4.2 不確定調(diào)度解的性能指標(biāo)仿真評估
        4.2.1 粗糙仿真評估模型與OCBA的關(guān)系
        4.2.2 基于OCBA的仿真量優(yōu)化分配方法
    4.3 不確定調(diào)度解空間的迭代尋優(yōu)
        4.3.1 遺傳算法的迭代尋優(yōu)流程
        4.3.2 染色體編碼與解碼方法
        4.3.3 基于離散重組方法的交叉算子
        4.3.4 插入式變異算子設(shè)計
        4.3.5 粗糙仿真評估階段的遺傳算法迭代過程
    4.4 仿真過程與優(yōu)化過程之間的仿真量調(diào)節(jié)分配機(jī)制
        4.4.1 基于BVSD方法的仿真量調(diào)節(jié)分配機(jī)制
        4.4.2 基于邊際增益的仿真量調(diào)節(jié)方法
        4.4.3 邊際增益的定量估算
        4.4.4 粗糙仿真評估階段的GAOO-BVSD求解算法
    4.5 JETS-PTV調(diào)度算例的仿真實驗與分析
        4.5.1 JETS-PTV算例及仿真實驗參數(shù)
        4.5.2 仿真量分配與算法收斂性的實驗結(jié)果及分析
        4.5.3 粗糙仿真評估階段輸出的優(yōu)良不確定調(diào)度解集
    4.6 本章小結(jié)
5.不確定優(yōu)良調(diào)度解集的排序與擇優(yōu)
    5.1 精細(xì)仿真評估階段的輸入輸出關(guān)系
    5.2 排序與選擇方法
        5.2.1 R&S方法的基本假設(shè)
        5.2.2 解性能指標(biāo)的兩類分布形態(tài)
        5.2.3 無差異區(qū)間選擇方法
    5.3 R&S方法的正確選擇概率保證機(jī)制
        5.3.1 Bonferroni不等式
        5.3.2 正確選擇概率及其保證機(jī)制
    5.4 子集選擇與過濾
    5.5 基于兩階段精細(xì)仿真的不確定優(yōu)良調(diào)度解集排序與擇優(yōu)
        5.5.1 兩階段精細(xì)仿真方法的概率保證機(jī)制
        5.5.2 基于子集選擇和無差異區(qū)間選擇的兩階段精細(xì)仿真方法
        5.5.3 兩階段精細(xì)仿真方法的求解優(yōu)勢分析
    5.6 精細(xì)仿真評估階段的仿真實驗及分析
        5.6.1 實驗算例及其實驗參數(shù)
        5.6.2 實驗結(jié)果及分析
    5.7 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間論文發(fā)表情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì).  中國機(jī)械工程. 2015(17)
[3]求解隨機(jī)Job Shop調(diào)度問題的混合分布估計算法[J]. 肖世昌,孫樹棟,國歡,金梅,楊宏安.  機(jī)械工程學(xué)報. 2015(20)
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[8]基于壞場景集的抗風(fēng)險魯棒調(diào)度模型[J]. 王冰,羊曉飛,李巧云.  自動化學(xué)報. 2012(02)
[9]任務(wù)工時不確定的模具車間前攝性調(diào)度研究[J]. 吳立華,陳新度,陳慶新,陳新.  中國機(jī)械工程. 2011(21)
[10]改進(jìn)差分進(jìn)化算法求解不確定流程車間調(diào)度問題[J]. 王萬良,徐新黎,施莉娜,陳莉莉.  計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2011(03)

博士論文
[1]不確定條件下魯棒性生產(chǎn)調(diào)度的研究[D]. 丁然.山東大學(xué) 2006



本文編號：3465717