本文關(guān)鍵詞：虛擬企業(yè)下基于逆向拍賣的單元構(gòu)建與生產(chǎn)調(diào)度問題研究

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【摘要】：隨著市場競爭的激烈化以及信息技術(shù)的高速發(fā)展,僅憑企業(yè)自身的生產(chǎn)資源,已經(jīng)難以把握快速變換的市場機(jī)遇,越來越多的企業(yè)只專注于自身核心競爭力產(chǎn)品生產(chǎn)。于是出現(xiàn)了具有不同資源優(yōu)勢的企業(yè)為了共同開拓市場而組織起來的虛擬企業(yè)(Virtual Enterprise,VE)。同樣,隨著市場個(gè)性化需求的顯著提高,多品種小批量已經(jīng)成為各企業(yè)組織生產(chǎn)方式的常態(tài)。單元制造系統(tǒng)(Cellular Manufacturing System,CMS)能夠識(shí)別工件的相似性,將相似工件分類成組進(jìn)行生產(chǎn),在提高生產(chǎn)柔性的同時(shí),擴(kuò)大生產(chǎn)批量,提高生產(chǎn)效率。鑒于此,為了使虛擬企業(yè)適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn),本文在虛擬企業(yè)中推行單元化生產(chǎn),研究在虛擬企業(yè)環(huán)境下進(jìn)行單元構(gòu)建及單元生產(chǎn)調(diào)度等問題,有利于虛擬企業(yè)快速響應(yīng)市場需求,同步提高各合作企業(yè)的效率與柔性。虛擬企業(yè)下的單元構(gòu)建問題是通過對異地制造資源的選擇來完成加工任務(wù)。核心企業(yè)按照工藝流程的相似性,將各工件分類成組,形成工件族。對工件族內(nèi)的工件分割為若干個(gè)加工模塊,將相同或者相似的模塊進(jìn)行聚類,形成中間任務(wù)并以中間任務(wù)為單位進(jìn)行外包,每個(gè)中間任務(wù)可由多個(gè)企業(yè)的物理制造單元獨(dú)立加工完成。本文基于物理制造單元(Physical Manufacturing Unit,PMU)、邏輯制造單元(Logical Manufacturing Unit,LMU)及邏輯加工路線(Logical Manufacturing Process,LMP)等概念,描述了制造資源與制造任務(wù)的映射關(guān)系。將拍賣機(jī)制應(yīng)用于生產(chǎn)組織,建立了基于博弈論的多屬性逆向拍賣模型,對每一中間任務(wù)分別進(jìn)行拍賣。中間任務(wù)為標(biāo)的物,核心企業(yè)為拍賣人,候選企業(yè)的物理制造單元為競拍人,競標(biāo)過程為逆向拍賣過程,考慮價(jià)格、質(zhì)量、交貨期等屬性,給出競拍人投標(biāo)策略設(shè)計(jì)、期望收益,拍賣人期望收益、以及評(píng)分函數(shù)策略,并站在核心企業(yè)角度評(píng)價(jià)競拍企業(yè)PMU的投標(biāo),確定合作企業(yè)PMU。各合作企業(yè)PMU的有序集合即構(gòu)成了虛擬企業(yè)下的制造單元。通過算例對拍賣過程進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,所提模型具有可行性。虛擬企業(yè)下的單元調(diào)度,是面向多產(chǎn)品制造的異地生產(chǎn)調(diào)度問題。在單元構(gòu)建完成的基礎(chǔ)上,本文描述了虛擬企業(yè)下的制造單元調(diào)度問題,構(gòu)建了生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學(xué)模型。以最小化最大完工時(shí)間為調(diào)度目標(biāo),并考慮了虛擬企業(yè)下所生產(chǎn)工件的工序存在多個(gè)緊前作業(yè)的問題,采用粒子群與禁忌搜索的混合算法進(jìn)行模型求解。為有效處理在企業(yè)間生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的擾動(dòng)因素,保障各項(xiàng)任務(wù)按時(shí)完工。本文在生成調(diào)度方案的基礎(chǔ)上,識(shí)別關(guān)鍵鏈,并在關(guān)鍵鏈上的瓶頸資源前加入緩沖機(jī)制給與保護(hù),運(yùn)用算例對模型進(jìn)行驗(yàn)證,通過WITNESS軟件對節(jié)點(diǎn)企業(yè)交貨期發(fā)生的波動(dòng)性進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,所提模型具有可行性與有效性。為了驗(yàn)證所提虛擬企業(yè)下制造單元的構(gòu)建與生產(chǎn)調(diào)度模型在實(shí)際企業(yè)的運(yùn)行效果,本文分析了GSI船廠的生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題,并將所提理念運(yùn)用于該船舶企業(yè)舾裝中部分的船裝及機(jī)裝作業(yè),在生成調(diào)度方案后,識(shí)別關(guān)鍵鏈,并在瓶頸資源前加入緩沖機(jī)制,保障任務(wù)順利完工。通過本模型計(jì)算結(jié)果與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)狀況的對比,顯示了所提理論及方法的可行性與有效性。
【關(guān)鍵詞】：虛擬企業(yè) 單元構(gòu)建 多屬性逆向拍賣 單元調(diào)度 關(guān)鍵鏈
【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)】：F426.474;F724.59;TB497
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 第1章 緒論16-31
• 1.1 選題背景及研究意義16-18
• 1.1.1 選題背景16-17
• 1.1.2 研究意義17-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述18-26
• 1.2.1 單元構(gòu)建研究現(xiàn)狀綜述18-21
• 1.2.2 單元調(diào)度研究現(xiàn)狀綜述21-24
• 1.2.3 虛擬企業(yè)合作伙伴選擇綜述24-25
• 1.2.4 虛擬企業(yè)協(xié)同生產(chǎn)綜述25
• 1.2.5 研究現(xiàn)狀評(píng)述25-26
• 1.3 本文研究內(nèi)容、技術(shù)路線及創(chuàng)新點(diǎn)26-30
• 1.3.1 本文研究內(nèi)容26-28
• 1.3.2 本文技術(shù)路線28-29
• 1.3.3 本文章節(jié)安排29-30
• 1.3.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)30
• 1.4 本章小結(jié)30-31
• 第2章 相關(guān)理論基礎(chǔ)31-43
• 2.1 單元制造系統(tǒng)概述31-38
• 2.1.1 單元制造系統(tǒng)的內(nèi)涵及發(fā)展脈絡(luò)31-34
• 2.1.2 單元構(gòu)建問題相關(guān)原理34-36
• 2.1.3 單元調(diào)度問題相關(guān)原理36-38
• 2.2 虛擬企業(yè)單元化生產(chǎn)組織層次分析38-42
• 2.2.1 虛擬企業(yè)環(huán)境下資源配置分析38-39
• 2.2.2 虛擬企業(yè)下單元生產(chǎn)組織形式39-42
• 2.3 本章小結(jié)42-43
• 第3章 虛擬企業(yè)制造單元構(gòu)建問題研究43-54
• 3.1 基于單元制造的虛擬企業(yè)任務(wù)分解43-46
• 3.1.1 幾個(gè)相關(guān)概念43-45
• 3.1.2 任務(wù)分解過程45-46
• 3.2 基于多屬性逆向拍賣的虛擬企業(yè)單元構(gòu)建模型46-51
• 3.2.1 多屬性逆向拍賣簡介46-47
• 3.2.2 模型假設(shè)47
• 3.2.3 問題描述47-48
• 3.2.4 競拍人與拍賣人函數(shù)設(shè)計(jì)48-49
• 3.2.5 最優(yōu)策略設(shè)計(jì)49-51
• 3.3 拍賣過程仿真51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 虛擬企業(yè)制造單元調(diào)度問題研究54-74
• 4.1 虛擬企業(yè)下制造單元生產(chǎn)數(shù)學(xué)模型54-56
• 4.1.1 問題描述54-55
• 4.1.2 模型假設(shè)55
• 4.1.3 參數(shù)與決策變量55-56
• 4.1.4 數(shù)學(xué)模型56
• 4.2 混合粒子群與禁忌搜索算法設(shè)計(jì)56-62
• 4.2.1 粒子群算法簡介56-58
• 4.2.2 禁忌搜索算法簡介58
• 4.2.3 粒子群禁忌搜索算法融合思想58-60
• 4.2.4 編碼與解碼60-62
• 4.2.5 粒子更新62
• 4.2.6 禁忌搜索鄰域移動(dòng)62
• 4.3 關(guān)鍵鏈識(shí)別及緩沖設(shè)置62-68
• 4.3.1 關(guān)鍵鏈管理理論63-67
• 4.3.2 調(diào)度方案關(guān)鍵鏈識(shí)別67-68
• 4.3.3 關(guān)鍵鏈上瓶頸緩沖大小設(shè)置68
• 4.4 算例分析68-72
• 4.4.1 算例基礎(chǔ)數(shù)據(jù)68-69
• 4.4.2 計(jì)算結(jié)果分析69-71
• 4.4.3 WITNESS仿真71-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 第5章 實(shí)例分析74-82
• 5.1 案例應(yīng)用對象簡介74-76
• 5.1.1 企業(yè)簡介74
• 5.1.2 企業(yè)現(xiàn)存的問題74-76
• 5.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及可行性分析76-78
• 5.3 結(jié)果與分析78-81
• 5.3.1 單元構(gòu)建結(jié)果分析78-79
• 5.3.2 單元調(diào)度結(jié)果分析79-81
• 5.4 本章小節(jié)81-82
• 總結(jié)與展望82-84
• 全文總結(jié)82
• 研究展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-91
• 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91-92
• 致謝92

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