【摘要】：隨著產(chǎn)品個性化需求以及全球性競爭的加劇，對于制造系統(tǒng)的敏捷性要求越來越高。敏捷制造車間作為產(chǎn)品生產(chǎn)的重要場所，其規(guī)劃技術的先進性直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)周期與成本。但是當前的車間規(guī)劃技術主要基于經(jīng)驗或局部優(yōu)化技術，難于滿足現(xiàn)代車間規(guī)劃的需求�；谲囬g規(guī)劃技術在制造業(yè)中的重要地位和敏捷制造車間的實際需求，，本文提出了基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃技術，建立了基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃框架，并從基于獨立公理的敏捷車間布局優(yōu)化技術、基于公理設計的多屬性決策技術、制造車間敏捷規(guī)劃平臺開發(fā)和敏捷建模技術等方面進行了研究。 由于車間規(guī)劃技術對于企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營具有重要影響，本文分析了車間規(guī)劃技術在國內(nèi)和國外的研究內(nèi)容與研究現(xiàn)狀，指出當前車間規(guī)劃技術的研究方法所存在的問題以及車間規(guī)劃技術未來發(fā)展方向，在此基礎上提出了基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃技術。把先進設計理論引入到車間規(guī)劃領域，克服了現(xiàn)有車間規(guī)劃方法主要基于經(jīng)驗和過程而缺乏系統(tǒng)的理論指導的缺陷。 建立了基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃層次模型及層間映射模型，把車間規(guī)劃過程劃分為車間層、單元層和工位層三個層次，實現(xiàn)車間規(guī)劃的由頂向下、逐層細化過程；在此基礎上建立了基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃總體框架，實現(xiàn)了規(guī)劃組織過程與公理設計過程并行推進，有效地減少由于任務分配不當造成的設計組之間溝通不暢與設計迭代，提高了布局設計的可靠性和設計效率。針對敏捷制造車間規(guī)劃問題，建立了基于公理設計的多空間映射模型，分析了車間規(guī)劃過程中各個空間之間的交互關系，結(jié)合基于公理設計的車間層規(guī)劃過程，通過設施組、任務組、設計組之間的映射，分析了設計組之間的協(xié)調(diào)關系，有效減少了因設計組之間任務迭代所引起的時間浪費。 運用獨立公理分析了現(xiàn)有布局優(yōu)化過程中存在的耦合性問題，提出了敏捷車間集成多目標布局優(yōu)化過程。對敏捷車間集成多目標布局優(yōu)化過程中的敏捷車間的單元構(gòu)建、設備選擇、物流網(wǎng)絡構(gòu)建、輸入/輸出站位置確定、生產(chǎn)運作性能等關鍵問題進行了詳細分析，建立了具有縱向固定通道的multi-bay布局問題的多目標求解數(shù)學模型。在新的集成多目標優(yōu)化過程指導下所得到的優(yōu)化方案更加可靠，更能夠滿足敏捷制造車間要求。 分析了多屬性決策中的相關性問題，提出了基于公理設計的多屬性決策方法，最大程度減少了決策過程中的目標沖突問題；并對信息公理中的信息量計算方法進行了改進，使其能夠兼顧系統(tǒng)能力和決策者滿意度，更適合于解決多屬性決策問題。提出的基于設計公理的多屬性決策過程為多次重復決策提供了新的思路。 為了方便所研究的基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃技術在實際中的應用，開發(fā)了基于公理設計的制造車間敏捷規(guī)劃平臺。對基于布局沙盤的模型快速反求方法進行了研究，為了把車間布局數(shù)字模型快速轉(zhuǎn)化為仿真模型，建立了制造系統(tǒng)分層面向?qū)ο筚x時有色Petri網(wǎng)（HOTCPN）模型，并開發(fā)相應軟件，把HOTCPN模型的控制邏輯自動轉(zhuǎn)化為eM-Plant仿真模型的控制邏輯，實現(xiàn)了車間仿真模型的快速建模過程。該平臺為基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃技術在現(xiàn)實中的應用提供了便捷工具、增強了技術可用性。 最后，以對某企業(yè)焊裝車間的規(guī)劃作為基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃技術的實際工程應用。初步驗證了所提出的基于公理設計的敏捷車間規(guī)劃技術的在敏捷車間規(guī)劃中的可行性和有效性。
【圖文】：

圖 2.5 基于公理設計的車間規(guī)劃模型，車間布局規(guī)劃首先是一個設計過程，同時是一個典濟、產(chǎn)品、設備、人員等多種問題，是一項復雜的系論的敏捷車間規(guī)劃過程，建立了如圖 2.6 所示的車間

所示的車間層
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH186

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本文編號：2646314