【摘要】： 制造資源規(guī)劃(MRPⅡ)技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和庫存控制，MRPⅡ在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)中的地位越來越重要。隨著Internet相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，MRPⅡ系統(tǒng)通過融入供應(yīng)鏈管理和電子商務(wù)，發(fā)展成為企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)。盡管ERP／MRPⅡ系統(tǒng)的應(yīng)用可以為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供諸如業(yè)務(wù)計(jì)劃、材料需求計(jì)劃、采購計(jì)劃、能力計(jì)劃和裝配過程規(guī)劃等技術(shù)支持，但是ERP／MRPⅡ難以完全適應(yīng)我國(guó)企業(yè)車間生產(chǎn)管理的各種現(xiàn)實(shí)情況。在復(fù)雜多變的市場(chǎng)條件下，由于大型機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)過程的固有復(fù)雜性，在機(jī)械制造車間的生產(chǎn)環(huán)境中應(yīng)用ERP／MRPⅡ管理其生產(chǎn)過程，存在著很大的困難。生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃和生產(chǎn)過程管理一直是車間管理中一項(xiàng)重要而困難的問題，生產(chǎn)調(diào)度問題本身還是一個(gè)NP組合優(yōu)化難題。研究有效的生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃與管理方法是一項(xiàng)具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值的課題。 下料生產(chǎn)是大型機(jī)電設(shè)備零件制造過程的第一道工序，其生產(chǎn)組織模式和管理水平直接影響設(shè)備的生產(chǎn)周期和制造成本。在作者參與的東方電機(jī)有限公司的CIMS應(yīng)用工程中，為了提高零件毛坯下料的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)作業(yè)管理的自動(dòng)化，降低原材料消耗，東方電機(jī)焊接車間計(jì)劃對(duì)車間生產(chǎn)管理模式進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)下料生產(chǎn)過程的整體優(yōu)化。圍繞焊接車間建設(shè)下料生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃與管理信息化系統(tǒng)的實(shí)際需求，本文研究提出了一整套改造車間生產(chǎn)管理模式的解決方案，及實(shí)現(xiàn)板材套料優(yōu)化的技術(shù)思想。以此為基礎(chǔ)，本文研究了 論文摘要 基于多智能體技術(shù)的敏捷化車間生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃與管理系統(tǒng)的技術(shù)原理，并開發(fā) 了兩個(gè)專用軟件系統(tǒng)：運(yùn)行于企業(yè)Intranet環(huán)境中的焊接車間生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃與 管理系統(tǒng)（CUtP卜 集成于該系統(tǒng)并適用于大規(guī)模零件優(yōu)化套料的計(jì)算機(jī)輔助 套料系統(tǒng)則estingCAD卜 本文在理論和實(shí)踐中的主要特色包括： 山提出基于多智能體協(xié)同工作技術(shù)的敏捷化車間生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃系統(tǒng) （AWPS）的一般原理模型。該模型吸收了制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES郴單元化制造系 統(tǒng)KMS）的基本思想，通過Intranet集成于E助／MRPll系統(tǒng)，能夠適用于我國(guó) 大多數(shù)機(jī)械制造車間的自動(dòng)化與信息化建設(shè)。 C）在深入分析東方電機(jī)焊接車間現(xiàn)行生產(chǎn)作業(yè)管理模式及其業(yè)務(wù)流程的 基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)的焊接車間業(yè)務(wù)流程和運(yùn)作機(jī)制，及車間生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃系統(tǒng) 的功能模型，設(shè)計(jì)了基于AWPS原理的焊接車lbJ下料生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃與管理系 統(tǒng)CU小S的多智能體軟件系統(tǒng)模型。 O）系統(tǒng)研究了大型發(fā)電設(shè)備焊件毛坯下料生產(chǎn)中的板材套料優(yōu)化問題及 其求解技術(shù)，建立了下料爐中板材套料優(yōu)化問題的形式化描述和優(yōu)化計(jì)算的 數(shù)學(xué)模型，分析了這個(gè)問題的求解難度，提出求解此問題的基本求解策略和求 解過程。 O）設(shè)計(jì)了一套求解板材套料優(yōu)化問題的簡(jiǎn)單啟發(fā)式算法模型，，并考查了 其求解效果和主要問題。在分析應(yīng)用計(jì)算智能方法求解該問題的必要性和可行 性的基礎(chǔ)上，提出了用計(jì)算智能方法求解該問題的基本技術(shù)思想。并建立了求 解大型板材套料優(yōu)化問題的分布式協(xié)同計(jì)算模型。 歷）針對(duì)基本Hopfield模型應(yīng)用于復(fù)雜規(guī)劃問題求解時(shí)存在的兩個(gè)重要缺 陷：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以構(gòu)造且易于陷入局部最優(yōu)，提出一種在推廣HOpfield模型 基礎(chǔ)上改進(jìn)的隨機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)計(jì)了實(shí)用的軟件模擬算法模型。計(jì)算實(shí)驗(yàn) 表明該模型適合于解訣板材套料優(yōu)化問題和并行多機(jī)調(diào)度問題。 田）本文指出，求解復(fù)雜組合優(yōu)化問題時(shí)，在遺傳算法模型中采用一種基 于組合對(duì)象編號(hào)排列）’匝序的基因編碼更為有效。本文為這種基因編碼設(shè)計(jì)了實(shí) 用的選擇、交叉、變異和其它高級(jí)遺傳算子，并用計(jì)算實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其尋優(yōu)效果。 文中采用該模型構(gòu)造了求解板材套料優(yōu)化和并行多機(jī)調(diào)度問題的優(yōu)化算法。文 中還研究了在企業(yè)Intranet環(huán)境中，分布式并行遺傳算法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 區(qū)夏 四川大學(xué)博士學(xué)位論文 ＊）提出一種充分考慮切割機(jī)最佳負(fù)載能力的并行多機(jī)生產(chǎn)任務(wù)分配的數(shù) 學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于本文提出的隨機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和遺傳算法模型的最優(yōu)任務(wù) 分配算法。這種重視能力差異的調(diào)度思想對(duì)虛擬企業(yè)的調(diào)度有重要的價(jià)值。 （8）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了焊接車間下料生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃與管理系統(tǒng)CU小S。該系統(tǒng)已經(jīng) 交付企業(yè)，并根據(jù)實(shí)施策略分階段投入實(shí)際運(yùn)作。開發(fā)了集成于ClltPS的優(yōu) 化套料計(jì)算及排樣圖形系統(tǒng)原型NestingCAD，用于驗(yàn)證本文提出的板材套料 優(yōu)化技術(shù)思想的可行性和原理上的正確性，并為焊接車間的板材套料提供了一 種實(shí)用的交互式圖形輔助系統(tǒng)。 （9）最后提出一種適合于數(shù)控火焰切割機(jī)床改造的經(jīng)濟(jì)型閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的 時(shí)間分割插補(bǔ)方法。該方法適用于各種復(fù)雜曲線的插補(bǔ)計(jì)算，并能充分發(fā)揮數(shù) 控系統(tǒng)的效能。
【圖文】：

為目標(biāo)計(jì)算，通常這樣計(jì)算比較復(fù)雜。在設(shè)備故障占用時(shí)間較大的情況下最佳開工時(shí)間難以非常準(zhǔn)確，當(dāng)完工期要求嚴(yán)格時(shí)一般需要提前一些，否則可以左右移動(dòng)一點(diǎn)。根據(jù)車間中切割機(jī)床的能力不同，可以選擇三種時(shí)間中的一種，如圖3.4。實(shí)際上切割機(jī)在規(guī)劃生產(chǎn)順序時(shí)還必須以總拖期最小為目標(biāo)考慮板材的優(yōu)先切割順序，雖然這是一個(gè)NPC類型的單機(jī)優(yōu)化調(diào)度問題，但實(shí)際生產(chǎn)中往往規(guī)模不大，不是特別復(fù)雜，可以簡(jiǎn)單地按完工期限先后排列即可。在排定任務(wù)順序和開工時(shí)間以后，切割機(jī)就得到一個(gè)工作時(shí)間表，如圖3.5所示。則可以計(jì)算出任意給定期限內(nèi)的空閑時(shí)間。這個(gè)空閑時(shí)間并不能準(zhǔn)確代表生產(chǎn)能力，還需要考慮機(jī)床的狀態(tài):定期維護(hù)時(shí)間，平均故障時(shí)間占用比率等。需要在工作時(shí)間表中增加定期維護(hù)占用的時(shí)間窗隊(duì)耗，重新統(tǒng)計(jì)空閑時(shí)間，并減去平均故障占用時(shí)間，得到該切割機(jī)的生產(chǎn)能力。

是一個(gè)NPC類型的單機(jī)優(yōu)化調(diào)度問題，但實(shí)際生產(chǎn)中往往規(guī)模不大，不是特別復(fù)雜，可以簡(jiǎn)單地按完工期限先后排列即可。在排定任務(wù)順序和開工時(shí)間以后，切割機(jī)就得到一個(gè)工作時(shí)間表，如圖3.5所示。則可以計(jì)算出任意給定期限內(nèi)的空閑時(shí)間。這個(gè)空閑時(shí)間并不能準(zhǔn)確代表生產(chǎn)能力，還需要考慮機(jī)床的狀態(tài):定期維護(hù)時(shí)間，平均故障時(shí)間占用比率等。需要在工作時(shí)間表中增加定期維護(hù)占用的時(shí)間窗隊(duì)耗，重新統(tǒng)計(jì)空閑時(shí)間，并減去平均故障占用時(shí)間，得到該切割機(jī)的生產(chǎn)能力。
【學(xué)位授予單位】：四川大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2001
【分類號(hào)】：TH166

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 劉學(xué)猛;吳玉軍;馬武;韓立科;;淺談如何提高產(chǎn)品一次交檢合格率[J];硅谷;2011年06期

2 方輝,羅陽;基于分布式并行遺傳算法的大規(guī)模板材套料優(yōu)化模型[J];機(jī)械;2002年05期

3 方輝,羅陽;分布式并行遺傳算法在板材套料優(yōu)化中的應(yīng)用[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2003年01期

4 王偉;劉德忠;黃靜;楊召凱;;基于設(shè)備可重組布局的車間系統(tǒng)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2006年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 閻春平;面向物料資源優(yōu)化利用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)與優(yōu)化下料技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2002年

2 李淑娟;模具企業(yè)敏捷制造控制技術(shù)研究[D];西安理工大學(xué);2006年

3 覃斌;支持多任務(wù)集成下料的優(yōu)化下料技術(shù)研究及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2012年

4 周玉宇;基于Memetic算法的套料與切割優(yōu)化方法研究[D];華中科技大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 唐茂;敏捷化車間智能調(diào)度仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];四川大學(xué);2003年

2 方輝;大規(guī)模板材排樣的分布式協(xié)同優(yōu)化方法研究[D];四川大學(xué);2003年

3 尹湘云;沖壓模具數(shù)字化設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件的開發(fā)技術(shù)研究[D];四川大學(xué);2003年

4 田豐;遠(yuǎn)程系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及其在夾具CAD系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];四川大學(xué);2003年

5 訾樹波;玻殼制造過程中的數(shù)據(jù)采集及管理系統(tǒng)的研究[D];天津科技大學(xué);2005年

6 劉志剛;基于敏捷模式的生產(chǎn)車間計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)研究[D];西安理工大學(xué);2006年

7 韓旭來;多智能體技術(shù)在車間調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

8 孫建;船舶板材排樣優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

9 郭江建;鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品下料規(guī)劃系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];四川大學(xué);2006年

10 衛(wèi)麗敏;面向紙制品包裝材料加工企業(yè)的優(yōu)化下料問題研究[D];暨南大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2589511