基于RE的設備加權分布式布局設計與虛擬單元構建
發(fā)布時間:2017-04-01 08:06
本文關鍵詞:基于RE的設備加權分布式布局設計與虛擬單元構建,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:虛擬單元制造系統(tǒng)(Virtual Cellular Manufacturing System,簡稱VCMS),是成組技術兼顧效率和柔性的新型生產(chǎn)組織方式,受到了國內外不少學者的青睞。虛擬單元制造系統(tǒng)通過資源的動態(tài)邏輯成組生成虛擬單元對產(chǎn)品需求變化的加工任務迅速做出反應,保留了功能型布局靈活性的同時克服傳統(tǒng)單元制造系統(tǒng)在重置布局方面的局限性,大大提高制造生產(chǎn)的靈活性和績效水平。虛擬單元制造系統(tǒng)的柔性特質,主要得益于虛擬單元資源共享的靈活性,但比較虛擬單元制造系統(tǒng)與傳統(tǒng)單元制造系統(tǒng)的特性,在傳統(tǒng)功能型布局或者單元生產(chǎn)模式的布局上構建虛擬單元制造系統(tǒng)往往會造成零件加工的運輸距離增大,,從而導致加工成本到生產(chǎn)制造成本增加的問題。因此,對于新建工廠可能進行虛擬單元制造系統(tǒng)生產(chǎn)的車間設備布局問題,提出了一個新的加權分布式布局,在新的布局上構建虛擬單元制造系統(tǒng),既滿足虛擬單元制造系統(tǒng)的柔性和生產(chǎn)效率要求,又在零件加工的物料運輸上縮減成本。對于布局的設計以及虛擬單元的構建,都采用通用的加工能力單位——資源要素(Resource Elements,簡稱RE)的概念來表示設備的獨有和共享能力以及零件的加工需求。除了能有效解決以上問題之外,提出了新的基于RE的布局設計方法,更是完善了RE在VCMS中的應用,為VCMS中各種加工資源提供了清晰的界定,為后續(xù)研究工作提供借鑒。 本文分三個階段對這一復雜問題進行研究。第一個階段研究的是設備加工能力分析和零件加工需求分析過程。用新的FGS聚類算法將設備加工能力和零件加工需求表示成資源要素集,對設備間獨有和共有的加工能力及零件加工需求進行更明確的描述。第二個階段研究的是基于資源要素的加權分布式布局的設計問題。用RE描述設備加工能力時考慮RE之間的權重而使更多的相關RE相鄰,用遺傳算法構建基于資源要素的加權分布式布局,最小化RE間總的最小加權距離來最小化物料運輸成本。第三階段研究的是在設計的基于RE加權分布式布局上構建虛擬單元制造系統(tǒng),將設備、零件同時成組并分配到生成的虛擬單元中。 為驗證本文研究方法在企業(yè)中的實際應用情況,本文對AEF電梯公司進行深入調研,分析目前企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀及存在的問題,并對本文提出的方法應用在PM曳引機組件的零配件機加工過程,提出了相應的加權分布式布局的設計和虛擬單元構建,將改善前后的設計方案結果進行了對比,證實了本文研究方法的可行性及有效性。
【關鍵詞】:資源要素 分布式布局 虛擬單元構建
【學位授予單位】:江蘇科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH16;TB491
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-15
- 第1章 緒論15-28
- 1.1 選題背景及研究意義15-16
- 1.2 分布式布局設計問題研究綜述16-20
- 1.2.1 設備布局設計16-17
- 1.2.2 傳統(tǒng)設備布局17
- 1.2.3 新型設備布局17-18
- 1.2.4 分布式布局發(fā)展綜述18-20
- 1.3. 虛擬單元構建研究綜述20-23
- 1.3.1 虛擬單元構建方法綜述20-21
- 1.3.2 虛擬單元構建目標綜述21-22
- 1.3.3 虛擬單元構建算法綜述22-23
- 1.3.4 研究現(xiàn)狀的評述及啟示23
- 1.4 本文的研究內容、技術路線及創(chuàng)新點23-26
- 1.4.1 本文的研究內容23-24
- 1.4.2 本文的技術路線圖24-26
- 1.4.3 本文的章節(jié)安排26
- 1.4.4 本文的創(chuàng)新點26
- 1.5 本章小結26-28
- 第2章 基于資源要素的加權分布式布局與虛擬單元構建的相關理論基礎28-37
- 2.1 資源要素的相關理論28-30
- 2.1.1 資源要素的基本概念28-29
- 2.1.2 資源要素的特征29
- 2.1.3 基于資源要素的設備加工能力分析與其他方法的區(qū)別29-30
- 2.2 分布式布局設計的基本原理30-33
- 2.2.1 分布式布局的基本概念30-31
- 2.2.2 分布式布局的優(yōu)勢31
- 2.2.3 分布式布局的設計策略31-32
- 2.2.4 基于資源要素的分布式布局基本概念與問題描述32-33
- 2.3 虛擬單元構建的基本原理33-36
- 2.3.1 虛擬單元構建的問題描述33-34
- 2.3.2 影響虛擬單元構建的因素34
- 2.3.3 虛擬單元構建的原則34-35
- 2.3.4 虛擬單元構建的策略與方法35-36
- 2.4 本章小結36-37
- 第3章 基于 RE 的設備加工能力分析與零件加工要求分析37-41
- 3.1 基于資源要素的設備加工能力分析問題描述37-38
- 3.2 設備加工能力分析與零件加工需求分析的聚類算法38-39
- 3.2.1 設備 FGS 聚類生成 RE38-39
- 3.2.2 零件加工要求與 RE 的映射39
- 3.3 算例研究39-40
- 3.4 本章小結40-41
- 第4章 基于 RE 的加權分布式布局設計41-53
- 4.1 問題描述41
- 4.2 RE 間的權重計算41-42
- 4.3 基于 RE 的加權分布式布局問題的建模42-43
- 4.3.1 假設條件42
- 4.3.2 模型的數(shù)學描述與參數(shù)設置42-43
- 4.4 基于 RE 的加權分布式布局模型的求解43-46
- 4.4.1 遺傳算法的基本思想43
- 4.2.2 遺傳算法的步驟43-46
- 4.5 算例研究46-52
- 4.6 本章小結52-53
- 第5章 基于 RE 的虛擬單元構建53-60
- 5.1 問題描述53
- 5.2 基于 RE 的虛擬單元構建問題的建模53-56
- 5.2.1 總體特征及假設條件53
- 5.2.2 數(shù)學描述及參數(shù)設置53-54
- 5.2.3 目標函數(shù)與約束條件54-56
- 5.3 算例研究56-59
- 5.4 本章小結59-60
- 第6章 案例分析60-70
- 6.1 案例應用企業(yè)的基本概況60-61
- 6.1.1 企業(yè)的概況60
- 6.1.2 企業(yè)生產(chǎn)管理中現(xiàn)存問題60-61
- 6.2 案例應用過程及相應數(shù)據(jù)61-65
- 6.2.1 案例應用的框架61-63
- 6.2.2 案例應用的相應數(shù)據(jù)63-65
- 6.3 案例應用虛擬單元構建的結果65-69
- 6.3.1 虛擬單元構建的結果65-67
- 6.3.2 有效性和可行性研究67-69
- 6.4 本章小結69-70
- 總結與展望70-72
- 參考文獻72-77
- 攻讀學位期間所取得的相關科研結果77-78
- 致謝78-79
- 詳細摘要79-83
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張超;常秀娟;馮燁;;基于混合遺傳算法的設備布局設計[J];組合機床與自動化加工技術;2010年09期
本文關鍵詞:基于RE的設備加權分布式布局設計與虛擬單元構建,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:280267
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