基于虛擬流水線的船舶制造生產(chǎn)調(diào)度與建模技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于虛擬流水線的船舶制造生產(chǎn)調(diào)度與建模技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 船舶制造業(yè)是一個國家的經(jīng)濟和技術(shù)實力的重要體現(xiàn)之一,我國船舶制造業(yè)還處在向現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)換過程中,造船技術(shù)綜合水平與國際水平的差距很大,尤其在船舶生產(chǎn)組織和生產(chǎn)過程控制方面差距達到20年以上。船舶曲面分段制造生產(chǎn)效率低是影響船舶制造效率的重要因素之一。 本文基于當前船舶曲面分段制造車間的生產(chǎn)模式,將固定工位生產(chǎn)與流水線作業(yè)模式結(jié)合起來,提出了曲面分段制造的虛擬流水線生產(chǎn)作業(yè)模式;研究了虛擬流水線在船舶曲面分段制造生產(chǎn)組織中的應用模式;在理論研究的基礎(chǔ)上完成了船舶曲面分段制造車間調(diào)度模型的建立、以及調(diào)度問題的遺傳算法的設(shè)計和實現(xiàn);開發(fā)了船舶曲面分段制造虛擬流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。主要研究工作有: (1)建立船舶曲面分段制造虛擬流水線生產(chǎn)模式,研究實現(xiàn)虛擬流水線生產(chǎn)系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵技術(shù):基于虛擬流水線的生產(chǎn)組織形式改造及基于虛擬流水線的生產(chǎn)計劃與調(diào)度技術(shù)。 (2)研究虛擬流水線生產(chǎn)系統(tǒng)中兩個關(guān)鍵技術(shù)的數(shù)學建模問題,建立了作業(yè)班組構(gòu)建和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)學模型,進一步分析了作業(yè)班組構(gòu)建和生產(chǎn)調(diào)度問題的實質(zhì),為搭建虛擬流水線生產(chǎn)系統(tǒng)提供理論支撐。 (3)結(jié)合船舶曲面分段生產(chǎn)制造的特點,提出基于虛擬流水線原理的啟發(fā)式遺傳算法,完成該算法在船舶曲面分段生產(chǎn)調(diào)度問題中的具體實現(xiàn)過程。 (4)以虛擬流水線生產(chǎn)系統(tǒng)原理和相關(guān)算法為基礎(chǔ),開發(fā)了虛擬流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。 (5)給出一個船舶曲面分段制造車間的算例,首先利用數(shù)學模型采用遍歷的算法計算出精確解,然后采用啟發(fā)式遺傳算法計算出一個調(diào)度方案,通過該方案與精確解的比較驗證了本文提出的算法的有效性。 虛擬流水線生產(chǎn)系統(tǒng)可以有效地提高船舶生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,提高整體競爭力。對飛機、橋梁等大型、重型產(chǎn)品的制造過程同樣具有借鑒意義,具有良好的應用前景。
【關(guān)鍵詞】:船舶制造 虛擬流水線 調(diào)度 建模
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:F407.474;F224
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 第一章 緒論12-20
- 1.1 課題的研究背景12
- 1.2 課題的目的和意義12-13
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
- 1.3.1 船舶制造生產(chǎn)組織模式的發(fā)展13-14
- 1.3.2 車間調(diào)度問題的描述14-15
- 1.3.3 船舶制造車間調(diào)度問題研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 研究思路和主要內(nèi)容17-20
- 1.4.1 研究思路17-19
- 1.4.2 主要內(nèi)容19-20
- 第二章 虛擬流水線生產(chǎn)模式的基本原理20-36
- 2.1 船舶曲面分段生產(chǎn)模式現(xiàn)狀20-23
- 2.1.1 不同生產(chǎn)模式的比較20-21
- 2.1.2 當前國內(nèi)船廠曲面分段制造流程及生產(chǎn)模式21-23
- 2.2 虛擬流水線的提出及基本原理23-25
- 2.3 實現(xiàn)虛擬流水線生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計25-35
- 2.3.1 基于虛擬流水線的生產(chǎn)組織形式改造25-33
- 2.3.2 基于虛擬流水線的生產(chǎn)計劃與調(diào)度33-35
- 2.4 本章小結(jié)35-36
- 第三章 虛擬流水線生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)學建模36-43
- 3.1 作業(yè)班組構(gòu)建模型36-38
- 3.2 虛擬流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)模型38-42
- 3.2.1 問題的描述38-39
- 3.2.2 數(shù)學模型定義39-42
- 3.3 本章小結(jié)42-43
- 第四章 基于 GA 算法的虛擬流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)43-59
- 4.1 遺傳算法及其主要特點43-46
- 4.1.1 遺傳算法的基本概念43
- 4.1.2 遺傳算法的基本操作43-45
- 4.1.3 遺傳算法的收斂條件45
- 4.1.4 遺傳算法的優(yōu)點和不足45-46
- 4.2 虛擬流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng) GA 算法的基本流程46-47
- 4.3 混合啟發(fā)式遺傳算法的關(guān)鍵技術(shù)47-52
- 4.3.1 編碼規(guī)則及初始種群的生成47-49
- 4.3.2 遺傳操作49-51
- 4.3.3 適應度函數(shù)及算法結(jié)束條件51-52
- 4.4 虛擬流水線生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計52-58
- 4.4.1 體系設(shè)計52-53
- 4.4.2 功能模塊設(shè)計53-54
- 4.4.3 界面設(shè)計54-58
- 4.5 本章小結(jié)58-59
- 第五章 實例驗證59-74
- 5.1 實例簡介59-61
- 5.2 基于數(shù)學模型的生產(chǎn)調(diào)度結(jié)果61-66
- 5.3 基于遺傳算法的生產(chǎn)調(diào)度結(jié)果66-70
- 5.4 結(jié)果分析70-73
- 5.5 本章小結(jié)73-74
- 第六章 結(jié)論及展望74-76
- 6.1 結(jié)論74
- 6.2 展望74-76
- 參考文獻76-80
- 致謝80-81
- 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或已錄用的論文81
【引證文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于虛擬流水線的船舶制造生產(chǎn)調(diào)度與建模技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:329149
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