本文關(guān)鍵詞：飛機平尾裝配生產(chǎn)的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的逆調(diào)度方法研究

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【摘要】：面對國際航空市場日益激烈的競爭,航空制造企業(yè)提高生產(chǎn)管理水平,縮短航空復(fù)雜產(chǎn)品的制造周期,提高航空產(chǎn)品的準時交付能力,越來越成為航空制造企業(yè)在市場中的取勝之鑰。飛機水平尾翼作為一種航空復(fù)雜產(chǎn)品,其裝配工藝復(fù)雜、生產(chǎn)數(shù)據(jù)量龐大,以裝配工時偏差為代表的隱性擾動時有發(fā)生,由此引發(fā)的訂單拖期交付將導(dǎo)致極大的經(jīng)濟損失。然而,一方面,傳統(tǒng)的監(jiān)控方法往往針對顯性擾動,如訂單插單、機器故障等,不能監(jiān)控到裝配工時偏差等隱性擾動;另一方面,飛機平尾裝配生產(chǎn)計劃往往不能調(diào)整原有的裝配序列,傳統(tǒng)的重調(diào)度方法不能取得很好的效果。因此,如何通過基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)進度監(jiān)控方法來發(fā)現(xiàn)裝配進度異常并通過有效的生產(chǎn)調(diào)度方法進行處理,對確保飛機平尾裝配的平穩(wěn)生產(chǎn)和訂單的按期交付具有重要意義。本文首先構(gòu)建了飛機平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度總體架構(gòu),確定了論文研究的三個關(guān)鍵技術(shù):正向調(diào)度技術(shù)、逆向調(diào)度技術(shù)和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控技術(shù),并確立了“正向調(diào)度?逆向調(diào)度?裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控”的研究思路。針對飛機平尾裝配生產(chǎn)正向調(diào)度問題進行了分析和抽象,以最小化總拖期懲罰成本為調(diào)度目標,構(gòu)建飛機平尾裝配生產(chǎn)正向調(diào)度模型,并采用基于變鄰域搜索的改進兩級遺傳算法對模型進行求解。仿真算例和企業(yè)實際案例表明,該算法在降低拖期懲罰成本方面明顯優(yōu)于先進先出規(guī)則調(diào)度和模擬退火算法,并能大幅提高裝配型架利用率,從而驗證了該算法的有效性與優(yōu)越性。針對飛機平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度問題,構(gòu)建以最小化拖期懲罰成本和最小化裝配時間調(diào)整成本為調(diào)度目標的飛機平尾裝配逆調(diào)度模型,并設(shè)計了基于自適應(yīng)容忍度驅(qū)動機制的逆調(diào)度策略。針對該問題求解復(fù)雜度高、解空間龐大的特點,提出了基于局部搜索的混合遺傳算法。最后,通過算例實驗和企業(yè)實例驗證了自適應(yīng)容忍度驅(qū)動機制和逆調(diào)度方法的有效性。針對平尾裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控問題,設(shè)計了飛機平尾裝配進度數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)流程,提出了基于iGPS(Indoor GPS)技術(shù)的飛機平尾裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控方法和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的訂單拖期異常事件預(yù)測方法。本文提出的方法實現(xiàn)了對平尾裝配進度的實時監(jiān)控和訂單拖期異常事件的實時偵測。在上述研究的基礎(chǔ)上,本文以上海某飛機制造廠某型號飛機平尾裝配生產(chǎn)為工程實際背景,設(shè)計并開發(fā)飛機平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度系統(tǒng),為平尾裝配生產(chǎn)調(diào)度提供了有效的工具和平臺。
【關(guān)鍵詞】：逆調(diào)度 飛機平尾裝配 數(shù)據(jù)驅(qū)動 生產(chǎn)進度監(jiān)控 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V262.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 飛機平尾裝配生產(chǎn)調(diào)度概述12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.3.1 生產(chǎn)調(diào)度理論概述13-15
• 1.3.2 正向調(diào)度研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.3 逆向調(diào)度研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.4 生產(chǎn)異常監(jiān)控研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 論文的體系架構(gòu)21-23
• 1.4.1 研究目標21
• 1.4.2 研究內(nèi)容21-22
• 1.4.3 論文技術(shù)路線22-23
• 1.5 論文的章節(jié)安排23-24
• 第二章 飛機平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度總體架構(gòu)設(shè)計24-30
• 2.1 引言24
• 2.2 飛機平尾裝配車間布局及工藝流程24-26
• 2.2.1 飛機平尾裝配車間布局24-26
• 2.2.2 飛機平尾裝配工藝流程26
• 2.3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的逆調(diào)度總體架構(gòu)26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 平尾裝配生產(chǎn)的正向調(diào)度方法30-45
• 3.1 引言30-31
• 3.2 平尾裝配生產(chǎn)正向調(diào)度數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.2.1 問題描述31
• 3.2.2 模型假設(shè)31-32
• 3.2.3 數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.3 基于改進兩級遺傳算法的正向調(diào)度求解方法33-38
• 3.4 正向調(diào)度算法性能驗證38-41
• 3.5 實例驗證41-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 平尾裝配生產(chǎn)的逆調(diào)度方法45-67
• 4.1 引言45-46
• 4.2 平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度問題數(shù)學(xué)模型46-50
• 4.2.1 問題描述46
• 4.2.2 模型假設(shè)46-47
• 4.2.3 數(shù)學(xué)模型47-50
• 4.3 基于自適應(yīng)容忍度驅(qū)動機制的逆調(diào)度策略50-52
• 4.4 基于混合遺傳算法的逆調(diào)度求解方法52-56
• 4.4.1 多目標優(yōu)化方法52-53
• 4.4.2 算法步驟53-56
• 4.5 逆調(diào)度方法性能驗證56-64
• 4.5.1 逆調(diào)度結(jié)果評價指標57-58
• 4.5.2 逆調(diào)度驅(qū)動機制性能驗證58-63
• 4.5.3 逆調(diào)度算法性能驗證63-64
• 4.6 實例驗證64-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第五章 數(shù)據(jù)驅(qū)動的飛機平尾裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控方法67-86
• 5.1 引言67-68
• 5.2 飛機平尾裝配進度數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)流程68-69
• 5.3 基于工作流的飛機平尾裝配進度數(shù)據(jù)采集過程模型69-72
• 5.3.1 裝配進度數(shù)據(jù)采集過程定義69-70
• 5.3.2 裝配進度數(shù)據(jù)采集過程實例70-71
• 5.3.3 裝配進度數(shù)據(jù)采集流程71-72
• 5.4 基于IGPS的飛機平尾裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控方法72-80
• 5.4.1 iGPS簡介72-73
• 5.4.2 基于iGPS的飛機平尾裝配進度監(jiān)控原理73-76
• 5.4.3 飛機平尾裝配生產(chǎn)進度監(jiān)控硬件設(shè)施布局76-80
• 5.5 平尾裝配進度監(jiān)控數(shù)據(jù)分析方法80-84
• 5.5.1 iGPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法80-82
• 5.5.2 訂單拖期異常事件預(yù)測方法82-84
• 5.6 本章小結(jié)84-86
• 第六章 飛機平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)86-99
• 6.1 引言86
• 6.2 系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)86-87
• 6.3 需求分析87-88
• 6.4 系統(tǒng)設(shè)計88-94
• 6.4.1 系統(tǒng)架構(gòu)88-89
• 6.4.2 流程設(shè)計89-91
• 6.4.3 功能設(shè)計91-94
• 6.4.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計94
• 6.5 飛機平尾裝配生產(chǎn)逆調(diào)度系統(tǒng)界面94-98
• 6.6 本章小結(jié)98-99
• 第七章 總結(jié)與展望99-101
• 7.1 論文工作總結(jié)99-100
• 7.2 未來工作展望100-101
• 參考文獻101-105
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文105-106
• 致謝106-108

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