本文關(guān)鍵詞：基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的虛擬單元構(gòu)建與調(diào)度問題研究

  更多相關(guān)文章： 虛擬單元 工藝路徑 等待時(shí)間 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò) 單元構(gòu)建和調(diào)度

【摘要】：隨著顧客個(gè)性化、多樣化消費(fèi)時(shí)代的到來,企業(yè)面臨著產(chǎn)品種類需求增多、顧客個(gè)性化要求不斷提高、產(chǎn)品交貨期不斷縮短、高質(zhì)量低成本等挑戰(zhàn),如何適應(yīng)瞬息萬變的市場(chǎng)并在短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)顧客需求,是制造企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題。虛擬單元是單元生產(chǎn)方式在制造企業(yè)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展,采用虛擬單元生產(chǎn)方式,制造企業(yè)可以以較短的時(shí)間、較少的資金投入充分挖掘單元生產(chǎn)的潛力,有效避免機(jī)器物理布局變動(dòng)帶來的重置成本、增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競爭力,虛擬單元生產(chǎn)方式較單元生產(chǎn)方式能提高企業(yè)生產(chǎn)效率和車間生產(chǎn)線對(duì)產(chǎn)品需求多樣化的適應(yīng)能力,進(jìn)而縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。然而由于工件的到達(dá)及其在設(shè)備上加工時(shí)間的不確定性,虛擬單元制造系統(tǒng)中往往存在工件排隊(duì)等待加工的情況,引起系統(tǒng)堵塞率較高,影響著虛擬單元制造系統(tǒng)生產(chǎn)效率和柔性的提高,導(dǎo)致工件的生產(chǎn)時(shí)間和產(chǎn)品的交貨周期延遲。鑒于此,本文在虛擬單元構(gòu)建和調(diào)度過程中著重考慮等待時(shí)間因素的影響,研究了虛擬單元構(gòu)建策略和調(diào)度計(jì)劃以減少虛擬單元制造系統(tǒng)排隊(duì)等待的現(xiàn)象,有利于企業(yè)縮短生產(chǎn)周期、快速響應(yīng)顧客需求。單元構(gòu)建是平衡虛擬單元制造系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷、組織虛擬單元生產(chǎn)的首要問題。面對(duì)具有不同加工能力的多臺(tái)同類型設(shè)備而引發(fā)的制造單元內(nèi)的路徑柔性問題,本文提出了基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)理論的虛擬單元構(gòu)建模型,以工件等待時(shí)間為切入點(diǎn),表述了虛擬單元總流程時(shí)間,并運(yùn)用排隊(duì)論求出零件到達(dá)機(jī)器而等待加工的等待時(shí)間及其他性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,以機(jī)器加工零件的流程時(shí)間為路徑長度,對(duì)零件族中的零件構(gòu)造了基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的虛擬單元構(gòu)建路徑圖,并在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖的基礎(chǔ)上,運(yùn)用雙掃描算法為零件族中的每一個(gè)零件生成三條最短路徑并選取其中的最優(yōu)路徑,通過WITNESS仿真,確定共享機(jī)器的最佳數(shù)量,完成虛擬單元的構(gòu)建。運(yùn)用算例對(duì)模型和方法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明虛擬單元中各零件最優(yōu)路徑均具有可行性。運(yùn)用排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)方法可確定虛擬單元中各機(jī)器的類型及其數(shù)量,構(gòu)建虛擬制造單元。在構(gòu)建完成的基礎(chǔ)上,本文綜合考慮設(shè)備資源等因素,提出了以總流程時(shí)間最短為目標(biāo)的調(diào)度模型。零件族中每個(gè)零件包含一道或多道工序,各工序可在多種具有相同功能的機(jī)器上完成加工。為每道工序選擇合適的機(jī)器,確定每道工序的加工順序及開始時(shí)間。本文采用遺傳算法和蟻群算法相結(jié)合的混合式算法進(jìn)行求解。混合式算法結(jié)合了遺傳算法和蟻群算法的優(yōu)點(diǎn),避免了遺傳算法面對(duì)復(fù)雜問題時(shí)易陷入局部最優(yōu)的缺陷,以獲得滿意的調(diào)度方案。運(yùn)用算例對(duì)模型和方法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示調(diào)度方案有效地縮短了虛擬單元制造系統(tǒng)的總流程時(shí)間,使生產(chǎn)系統(tǒng)的總體目標(biāo)達(dá)到了較為滿意的狀態(tài)。為了驗(yàn)證所論述的虛擬單元構(gòu)建和調(diào)度模型在實(shí)際企業(yè)的運(yùn)行效果,本文分析了某船廠的生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題,并將所提理念運(yùn)用到該企業(yè)的管子加工車間中,在構(gòu)建和調(diào)度過程中,優(yōu)化資源配置。通過采用本模型前后企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)狀況的對(duì)比,論證了本文所提方法和理論的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：虛擬單元 工藝路徑 等待時(shí)間 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò) 單元構(gòu)建和調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB497
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-30
• 1.1 選題背景及研究意義15-17
• 1.1.1 選題背景15-16
• 1.1.2 研究意義16-17
• 1.2 虛擬單元構(gòu)建和調(diào)度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 虛擬單元構(gòu)建國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.2 虛擬單元調(diào)度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述21-22
• 1.3 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)理論國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-26
• 1.3.1 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)研究22-23
• 1.3.2 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究23-25
• 1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述25-26
• 1.4 研究內(nèi)容、技術(shù)路線圖及創(chuàng)新點(diǎn)26-29
• 1.4.1 本文研究內(nèi)容26-27
• 1.4.2 本文技術(shù)路線圖27-28
• 1.4.3 本文結(jié)構(gòu)框圖28-29
• 1.4.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)29
• 1.5 本章小結(jié)29-30
• 第2章 相關(guān)概念及理論基礎(chǔ)30-46
• 2.1 虛擬單元制造系統(tǒng)理論概述30-35
• 2.1.1 虛擬單元制造系統(tǒng)發(fā)展脈絡(luò)及基本概念30-32
• 2.1.2 虛擬單元制造系統(tǒng)特征32-34
• 2.1.3 與傳統(tǒng)制造方式的對(duì)比34-35
• 2.2 虛擬單元構(gòu)建與調(diào)度理論概述35-39
• 2.2.1 虛擬單元構(gòu)建基本原理35-37
• 2.2.2 虛擬單元調(diào)度基本原理37-39
• 2.3 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)理論概述39-45
• 2.3.1 隨機(jī)過程39-40
• 2.3.2 排隊(duì)論40-43
• 2.3.3 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型43-45
• 2.4 本章小結(jié)45-46
• 第3章 基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的虛擬單元構(gòu)建問題研究46-67
• 3.1 基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的虛擬單元構(gòu)建模型46-50
• 3.1.1 虛擬單元構(gòu)建方法46-48
• 3.1.2 虛擬單元構(gòu)建模型的建立48-50
• 3.2 基于雙掃描算法的虛擬單元構(gòu)建問題求解50-56
• 3.2.1 最短路徑問題51-54
• 3.2.2 雙掃描算法基礎(chǔ)54-55
• 3.2.3 改進(jìn)后的雙掃描算法55-56
• 3.3 算例分析56-65
• 3.3.1 算例數(shù)據(jù)57-58
• 3.3.2 虛擬單元構(gòu)建58-64
• 3.3.3 WITNESS仿真64-65
• 3.4 本章小結(jié)65-67
• 第4章 基于遺傳-蟻群混合算法的虛擬單元調(diào)度問題研究67-87
• 4.1 基于遺傳-蟻群算法的虛擬單元調(diào)度模型67-71
• 4.1.1 虛擬單元調(diào)度方法67-68
• 4.1.2 虛擬單元調(diào)度問題描述68-71
• 4.2 基于遺傳-蟻群混合算法的虛擬單元調(diào)度求解71-81
• 4.2.1 遺傳算法71-73
• 4.2.2 蟻群算法73-75
• 4.2.3 遺傳-蟻群混合算法融合思想75-78
• 4.2.4 基本步驟78-81
• 4.3 算例分析81-86
• 4.3.1 算例數(shù)據(jù)81-82
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析82-86
• 4.4 本章小結(jié)86-87
• 第5章 企業(yè)應(yīng)用研究87-102
• 5.1 應(yīng)用對(duì)象簡介87-91
• 5.1.1 企業(yè)總體概況87-88
• 5.1.2 企業(yè)現(xiàn)存問題88-90
• 5.1.3 案例實(shí)施的可行性分析90-91
• 5.2 應(yīng)用過程與及相應(yīng)數(shù)據(jù)91-95
• 5.2.1 案例應(yīng)用框架91-92
• 5.2.2 案例應(yīng)用數(shù)據(jù)92-95
• 5.3 結(jié)果與分析95-101
• 5.3.1 構(gòu)建結(jié)果分析95-100
• 5.3.2 調(diào)度結(jié)果分析100-101
• 5.4 本章小結(jié)101-102
• 總結(jié)與展望102-103
• 1 總結(jié)102
• 2 展望102-103
• 參考文獻(xiàn)103-115
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及學(xué)術(shù)成果115-116
• 致謝116

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史憲銘;郭波;武小悅;梁亮;;基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的快速研制系統(tǒng)模型研究[J];系統(tǒng)工程學(xué)報(bào);2007年06期

2 徐志剛;徐長生;周忠海;;一類M/D/c排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的靈敏度分析[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2008年01期

3 謝紅剛;肖進(jìn)勝;易本順;;基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的IEEE 802.11 DCF非飽和性能[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年10期

4 韓曾晉;離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)分析[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1990年01期

5 金順福;多級(jí)用戶的競爭-沖突系統(tǒng)模型的建立及分析[J];華北電力大學(xué)學(xué)報(bào);2001年04期

6 遲學(xué)芬;趙瑩瑩;;H2H、M2M混合業(yè)務(wù)串聯(lián)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2011年06期

7 劉存霞,呂文;Ni濼o-Mora和Glazebrook條件及一類排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性[J];煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版);2004年03期

8 袁迪,金瑞齡;多類服務(wù)器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化配置研究[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

9 史憲銘;梁亮;郭波;;基于收益優(yōu)化的研制系統(tǒng)任務(wù)接受策略研究[J];兵工學(xué)報(bào);2007年01期

10 ;[J];;年期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 謝廣軍;劉軍;劉t，

本文編號(hào)：642195