本文關(guān)鍵詞：基于瓶頸設(shè)備識(shí)別的機(jī)械加工車間排產(chǎn)方法及信息系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生產(chǎn)資源的有限性以及生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有的動(dòng)態(tài)波動(dòng)性和加工相依性,必然造成限制系統(tǒng)有效產(chǎn)出最大化的“瓶頸”現(xiàn)象。瓶頸設(shè)備是機(jī)械加工車間生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的制約整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)出最大化的生產(chǎn)實(shí)際問題。約束理論認(rèn)為,瓶頸控制著系統(tǒng)的運(yùn)作,它的存在不僅限制了整個(gè)流程的產(chǎn)出速度,而且制約了其它環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的發(fā)揮。瓶頸識(shí)別是瓶頸管理的前提,更是生產(chǎn)管理和過程控制的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。在生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行之前對瓶頸進(jìn)行快速而有效的先驗(yàn)識(shí)別對于優(yōu)化生產(chǎn)流程,提升生產(chǎn)性能具有重要的指導(dǎo)意義。車間排產(chǎn)作為整個(gè)生產(chǎn)管理的核心之一,是決定生產(chǎn)系統(tǒng)表現(xiàn)性能的重要環(huán)節(jié)。作為典型的組合優(yōu)化問題,排產(chǎn)問題具有NP-hard特性,如何快速準(zhǔn)確地對其進(jìn)行求解以獲得優(yōu)化的排產(chǎn)方案一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的熱點(diǎn)之一。近年來,生產(chǎn)系統(tǒng)中的瓶頸信息被越來越廣泛的作為車間排產(chǎn)問題的啟發(fā)式信息加以利用。在先驗(yàn)瓶頸識(shí)別的基礎(chǔ)上,探究怎樣將瓶頸信息應(yīng)用到車間排產(chǎn)問題的求解過程以加速最優(yōu)排產(chǎn)方案的收斂對于優(yōu)化車間排產(chǎn),實(shí)現(xiàn)資源合理配置和生產(chǎn)效益最大化具有非常重要的學(xué)術(shù)和工程意義。本文首先介紹了機(jī)加車間瓶頸識(shí)別問題的研究現(xiàn)狀,針對現(xiàn)有瓶頸識(shí)別方法多為后驗(yàn)方法的不足,提出了一種基于約束理論和靈敏度分析的先驗(yàn)瓶頸識(shí)別方法。該方法能夠在生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行之前、在較短的時(shí)間內(nèi),預(yù)先給出生產(chǎn)系統(tǒng)中不同層次關(guān)系的多階瓶頸機(jī)器集合,為接下來的生產(chǎn)計(jì)劃排程以及相關(guān)的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作提供更多的決策依據(jù),從而更好更快地提升系統(tǒng)性能。在基于約束理論對瓶頸設(shè)備進(jìn)行定義的基礎(chǔ)上,首先通過考察生產(chǎn)系統(tǒng)作業(yè)指標(biāo)對機(jī)器不同產(chǎn)能改變量下的靈敏度得到設(shè)備的瓶頸指數(shù)矩陣,然后運(yùn)用TOPSIS決策法得到設(shè)備的綜合瓶頸指數(shù),以此為識(shí)別依據(jù),基于聚類思想,通過聚類分析得到不同層次下的瓶頸設(shè)備集。最后,通過選擇移動(dòng)瓶頸法和瓶頸簇識(shí)別法對不同規(guī)模的JSP標(biāo)準(zhǔn)問題進(jìn)行仿真比較,證明了本文方法在識(shí)別結(jié)果上的有效性和識(shí)別效率上的優(yōu)越性。然后,將瓶頸信息作為車間排產(chǎn)問題的啟發(fā)式信息,提出了一種基于瓶頸設(shè)備識(shí)別的機(jī)械加工車間排產(chǎn)算法。首先建立了基于瓶頸設(shè)備識(shí)別的機(jī)械加工車間排產(chǎn)問題的數(shù)學(xué)模型,然后介紹了基于遺傳算法對模型進(jìn)行求解的業(yè)務(wù)流程和關(guān)鍵技術(shù),包括基于瓶頸設(shè)備的混合編碼方法、解碼方法、改進(jìn)的兩階段POX交叉算子和兩階段重定位變異算子。最后分別選取JSP標(biāo)準(zhǔn)算例和企業(yè)車間實(shí)際生產(chǎn)案例,通過與沒有利用瓶頸信息的普通遺傳算法進(jìn)行對比驗(yàn)證了所提排產(chǎn)方法的有效性。最后,以上述研究內(nèi)容和研究成果為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套基于制造執(zhí)行系統(tǒng)的機(jī)械加工車間排產(chǎn)管理子系統(tǒng),主要包括排產(chǎn)數(shù)據(jù)管理和作業(yè)排產(chǎn)兩大基本功能。通過與企業(yè)手工排產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行對比對應(yīng)用效果進(jìn)行了驗(yàn)證和分析,取得了良好的驗(yàn)證效果。
【關(guān)鍵詞】：瓶頸識(shí)別 約束理論 靈敏度分析 車間排產(chǎn) 瓶頸利用
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH18
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 論文的選題背景和研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 瓶頸識(shí)別研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 車間調(diào)度研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)16
• 1.3 基礎(chǔ)理論概述16-21
• 1.3.1 約束理論概述16-19
• 1.3.2 遺傳算法概述19-21
• 1.4 論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排21-23
• 1.5 本章小結(jié)23-25
• 2 基于TOC和靈敏度分析的機(jī)加車間瓶頸設(shè)備識(shí)別方法研究25-37
• 2.1 瓶頸設(shè)備定義25
• 2.2 基于TOC和靈敏度分析的瓶頸設(shè)備識(shí)別25-30
• 2.2.1 基于靈敏度分析的瓶頸指數(shù)矩陣計(jì)算25-27
• 2.2.2 基于TOPSIS的綜合瓶頸指數(shù)計(jì)算27-28
• 2.2.3 基于層次聚類分析的瓶頸設(shè)備集的多階判定28-30
• 2.3 仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析30-36
• 2.3.1 算例仿真30-35
• 2.3.2 仿真結(jié)果分析35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 基于瓶頸設(shè)備識(shí)別的機(jī)械加工車間排產(chǎn)方法研究37-53
• 3.1 機(jī)械加工車間排產(chǎn)問題描述及數(shù)學(xué)模型37-38
• 3.2 基于瓶頸設(shè)備識(shí)別的機(jī)械加工車間排產(chǎn)方法業(yè)務(wù)流程38-39
• 3.3 基于瓶頸設(shè)備識(shí)別的機(jī)械加工車間排產(chǎn)方法關(guān)鍵技術(shù)研究39-45
• 3.3.1 基于瓶頸設(shè)備的混合編碼方法39-41
• 3.3.2 解碼過程41-42
• 3.3.3 遺傳算子42-45
• 3.4 實(shí)例仿真及結(jié)果分析45-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 4 MES中車間排產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)53-65
• 4.1 機(jī)械加工車間MES及其車間排產(chǎn)系統(tǒng)概述53-56
• 4.1.1 MES概述53-55
• 4.1.2 車間排產(chǎn)系統(tǒng)與其他生產(chǎn)系統(tǒng)的交互55-56
• 4.2 車間排產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)56-62
• 4.2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)56-58
• 4.2.2 系統(tǒng)功能模型58-61
• 4.2.3 系統(tǒng)信息模型61-62
• 4.3 車間排產(chǎn)系統(tǒng)開發(fā)62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 5 應(yīng)用驗(yàn)證65-77
• 5.1 企業(yè)簡介65
• 5.2 企業(yè)車間排產(chǎn)方面存在的問題65-66
• 5.3 系統(tǒng)介紹66-73
• 5.3.1 排產(chǎn)數(shù)據(jù)管理66-69
• 5.3.2 作業(yè)排產(chǎn)69-73
• 5.4 應(yīng)用驗(yàn)證73-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 6 結(jié)論和展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 致謝79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附錄85-97
• A 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85
• B 攻讀碩士期間從事的科研工作85
• C 作者在校期間的主要獲獎(jiǎng)情況85-86
• D 某一調(diào)度周期內(nèi)的生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)和手工排產(chǎn)結(jié)果86-97

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