發(fā)布時(shí)間：2017-10-11 22:14

  本文關(guān)鍵詞：公理設(shè)計(jì)視角下的虛擬制造單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建問題研究

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【摘要】：虛擬單元制造方式（Virtual Cellular Manufacturing，VCM）是一種根據(jù)任務(wù)工藝的相似性，將生產(chǎn)任務(wù)聚類成任務(wù)族，根據(jù)任務(wù)族的生產(chǎn)需求從備選設(shè)備資源中選出需要的設(shè)備，組成邏輯生產(chǎn)單元，通過(guò)物流系統(tǒng)的連接，無(wú)需改變?cè)O(shè)備和資源的物理布局，而形成邏輯和概念上相互關(guān)聯(lián)的虛擬動(dòng)態(tài)生產(chǎn)實(shí)體的生產(chǎn)資源組織方式。在產(chǎn)品需求的種類、數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)環(huán)境下，虛擬制造單元兼顧生產(chǎn)效率和柔性具有極大的潛力。它使生產(chǎn)資源動(dòng)態(tài)地滿足加工任務(wù)的需求，，同時(shí)避免設(shè)備物理位置變動(dòng)帶來(lái)的成本和實(shí)際不可行等缺點(diǎn)。具有高度適應(yīng)性、快速響應(yīng)需求和簡(jiǎn)化生產(chǎn)控制等特征。 目前虛擬制造單元的理論研究尚處于初始階段，多數(shù)文獻(xiàn)都是在執(zhí)行層面討論虛擬單元，即在假設(shè)虛擬單元系統(tǒng)生成之后，討論單元目標(biāo)、構(gòu)建方法和消除浪費(fèi)等問題，缺乏整體性和系統(tǒng)化的思考。同時(shí)，虛擬單元制造系統(tǒng)由JIT、TOC、LP、FMS等生產(chǎn)哲學(xué)繼承發(fā)展的眾多的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和管理思想未得到明確的梳理，概念廣泛，要素復(fù)雜。其構(gòu)建目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)技術(shù)和虛擬單元的各個(gè)環(huán)節(jié)之間潛在、復(fù)雜的互動(dòng)性未得到充分的認(rèn)識(shí)。針對(duì)上述問題，本文在已有研究基礎(chǔ)上，以公理設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，研究了虛擬制造單元的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，得出了低成本快速響應(yīng)目標(biāo)下的虛擬制造單元層級(jí)結(jié)構(gòu)圖和環(huán)節(jié)要素間的互動(dòng)關(guān)系，向虛擬制造單元理論的實(shí)際應(yīng)用邁進(jìn)了一步。 受公理設(shè)計(jì)獨(dú)立公理的啟發(fā)，本文針對(duì)不同生產(chǎn)信息下虛擬單元構(gòu)建和求解問題的獨(dú)特性和NP難特征，將構(gòu)建流程分解為三個(gè)相互獨(dú)立的階段降低其復(fù)雜程度，提出了基于相似系數(shù)的整數(shù)規(guī)劃法構(gòu)建虛擬單元，該方法克服了常規(guī)相似系數(shù)法考慮因素不全面和單純采用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型NP難的不足。最后將構(gòu)建方法應(yīng)用于大型單件小批量特征的H建筑產(chǎn)品公司，為該公司的產(chǎn)品生產(chǎn)分組提供了科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，為其采用虛擬單元制造方式提出了初步設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)比分析驗(yàn)證了本文方法的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：虛擬制造單元 虛擬單元系統(tǒng) 公理設(shè)計(jì) 虛擬單元構(gòu)建
【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】：2013
【分類號(hào)】：TP391.9;TH16
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• Content12-15
• 第1章 緒論15-27
• 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 課題研究的意義16-17
• 1.2 虛擬制造單元理論的提出17-18
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-24
• 1.3.1 公理設(shè)計(jì)理論應(yīng)用現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 虛擬單元構(gòu)建問題19-20
• 1.3.3 設(shè)備布局問題20-22
• 1.3.4 虛擬單元構(gòu)建與調(diào)度方法研究22-24
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線24-26
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.4.2 技術(shù)路線及文檔結(jié)構(gòu)25-26
• 1.5 創(chuàng)新點(diǎn)26-27
• 第2章 公理設(shè)計(jì)及虛擬制造單元的基本原理27-40
• 2.1 公理設(shè)計(jì)理論27-29
• 2.1.1 公理設(shè)計(jì)理論概述27-28
• 2.1.2 公理設(shè)計(jì)的制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-29
• 2.2 虛擬制造單元基本理論29-38
• 2.2.1 虛擬制造單元的定義及內(nèi)涵29-31
• 2.2.2 虛擬單元與其他生產(chǎn)方式比較31-33
• 2.2.3 虛擬單元構(gòu)建的問題描述33
• 2.2.4 單元構(gòu)建策略和方法33-38
• 2.3 相似性系數(shù)的聚類方法38-39
• 2.3.1 K means 法38-39
• 2.3.2 因子分析39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第3章 基于公理設(shè)計(jì)的虛擬單元整體設(shè)計(jì)40-50
• 3.1 虛擬單元制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-42
• 3.2 虛擬單元制造系統(tǒng)的公理設(shè)計(jì)模型42-45
• 3.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)選擇42-43
• 3.2.2 設(shè)計(jì)域展開43-45
• 3.3 虛擬單元實(shí)施步驟45-49
• 3.3.1 新任務(wù)判斷46-47
• 3.3.2 工藝路徑設(shè)定47-48
• 3.3.3 零件和設(shè)備聚類48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 同類型多設(shè)備的虛擬單元構(gòu)建50-63
• 4.1 基于相似性系數(shù)的整數(shù)規(guī)劃法51-53
• 4.1.1 數(shù)學(xué)規(guī)劃法51
• 4.1.2 相似性系數(shù)法51-53
• 4.2 問題描述和模型建立53-57
• 4.2.1 問題假設(shè)53
• 4.2.2 變量定義53-55
• 4.2.3 模型建立55-57
• 4.3 算例57-60
• 4.4 算例結(jié)果分析60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第5章 H 公司虛擬單元制造方式應(yīng)用63-74
• 5.1 案例應(yīng)用對(duì)象的基本情況63-65
• 5.1.1 企業(yè)概況63-64
• 5.1.2 H 公司產(chǎn)品的生產(chǎn)特征64
• 5.1.3 H 公司戰(zhàn)略和生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)64-65
• 5.2 虛擬單元制造方式設(shè)計(jì)65-71
• 5.2.1 企業(yè)工藝路線及問題分析65-67
• 5.2.2 虛擬單元應(yīng)用的可行性與必要性67
• 5.2.3 虛擬單元的整體設(shè)計(jì)67-68
• 5.2.4 鈑金車間的虛擬單元應(yīng)用方法68-71
• 5.3 應(yīng)用分析71-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果83-84
• 致謝84-85
• 詳細(xì)摘要85-90

【參考文獻(xiàn)】

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4 程賢福;;公理設(shè)計(jì)理論研究現(xiàn)狀[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2009年05期

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本文編號(hào)：1015034