考慮生產(chǎn)周期與產(chǎn)能約束的制造系統(tǒng)雙重資源優(yōu)化配置方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 11:45
針對多品種小批量生產(chǎn)模式、單元式流水化車間布局的制造系統(tǒng)已經(jīng)被普遍認(rèn)可。合理優(yōu)化配置這類制造系統(tǒng)的設(shè)備和人力資源可最大限度的為企業(yè)節(jié)約成本,并保證產(chǎn)能和交貨期,從而提高產(chǎn)品或部件的齊配套性,減少在制品庫存,縮短生產(chǎn)周期,從而降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的競爭力和效益。本文的目標(biāo)是:針對多品種小批量生產(chǎn)模式、單元式流水化車間布局的制造系統(tǒng),研究制造資源(包括設(shè)備和人力資源)優(yōu)化配置方法,即在同時(shí)滿足平均產(chǎn)能約束和平均生產(chǎn)周期約束條件下,最小化制造系統(tǒng)的投資成本。由于平均產(chǎn)能和平均生產(chǎn)周期與這類制造系統(tǒng)的單元構(gòu)成模式、緩存區(qū)的大小、調(diào)度策略等要素都有關(guān)系,且無法用封閉形式描述,成為這類制造系統(tǒng)資源優(yōu)化配置的難點(diǎn)所在。本文采用了近似方法加以處理,用近似約束替代原有無法用封閉形式表示的約束構(gòu)成近似優(yōu)化問題。本文通過建立制造系統(tǒng)雙重資源配置仿真實(shí)驗(yàn)平臺,獲得仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別用線性回歸分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立原問題的近似優(yōu)化問題。前者將回歸模型替代原有約束,從而獲得原問題的近似線性整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型,再用線性整數(shù)規(guī)劃求得此近似模型的最優(yōu)解;后者用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)替代原有約束,從而獲得原問題的近似非線性整數(shù)規(guī)劃模...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
CONTENTS
圖表索引
CHART INDEX
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 制造系統(tǒng)的特點(diǎn)與生產(chǎn)組織方式
1.1.2 單元式流水化車間雙重資源配置難點(diǎn)分析
1.1.3 課題研究的實(shí)際與理論意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.2.1 制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃的研究
1.2.2 制造系統(tǒng)設(shè)備能力規(guī)劃的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.2.3 制造系統(tǒng)人力資源規(guī)劃的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.2.4 雙重資源約束的系統(tǒng)研究
1.2.5 研究綜述總結(jié)與問題分析
1.3 本文的課題來源及研究內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
1.3.3 章節(jié)組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 制造系統(tǒng)雙重資源優(yōu)化配置問題
2.1 引言
2.2 問題描述
2.3 數(shù)學(xué)模型
2.3.1 符號說明
2.3.2 問題形式化描述
2.3.3 存在問題
2.4 求解思路
2.5 本章小節(jié)
第三章 制造系統(tǒng)雙重資源配置仿真平臺
3.1 引言
3.2 需求分析
3.2.1 仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
3.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.3 仿真平臺設(shè)計(jì)與開發(fā)
3.3.1 總體設(shè)計(jì)
3.3.2 Agent架構(gòu)
3.3.3 定單模型
3.3.4 生產(chǎn)資源
3.3.5 仿真策略
3.3.6 生產(chǎn)車間實(shí)體流程圖
3.3.7 功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
3.4 仿真模型的建立與求解實(shí)驗(yàn)
3.4.1 仿真模型的建立
3.4.2 求解實(shí)驗(yàn)
3.4.3 結(jié)果討論
3.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
3.5.1 試驗(yàn)指標(biāo)
3.5.2 確定試驗(yàn)因素
3.5.3 正交表設(shè)計(jì)
3.5.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.6 本章小節(jié)
第四章 基于回歸統(tǒng)計(jì)的制造系統(tǒng)雙重資源近似優(yōu)化配置問題
4.1 引言
4.2 平均產(chǎn)能與平均生產(chǎn)周期的回歸模型建立
4.2.1 近似優(yōu)化求解思路
4.2.2 統(tǒng)計(jì)回歸分析
4.2.3 平均產(chǎn)能的近似約束
4.2.4 平均生產(chǎn)周期近似約束
4.3 線性整數(shù)規(guī)劃求解制造系統(tǒng)雙重資源配置問題
4.3.1 問題形式化描述
4.3.2 數(shù)學(xué)模型
4.3.3 實(shí)例計(jì)算
4.3.4 求解結(jié)果分析
4.4 本章小節(jié)
第五章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)雙重資源近似優(yōu)化配置問題
5.1 引言
5.2 平均產(chǎn)能與平均生產(chǎn)周期的網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
5.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定
5.2.2 訓(xùn)練樣本
5.2.3 參數(shù)的確定
5.2.4 誤差評定指標(biāo)
5.2.5 算例分析
5.3 分支定界法求解制造系統(tǒng)雙重資源配置問題
5.3.1 問題形式化描述
5.3.2 數(shù)學(xué)模型
5.3.3 問題求解思想
5.3.4 算法步驟
5.3.5 實(shí)例計(jì)算
5.3.6 求解結(jié)果分析
5.4 本章小節(jié)
第六章 制造系統(tǒng)人力資源計(jì)劃
6.1 引言
6.2 人力資源計(jì)劃問題描述
6.3 基于工作組多類人員協(xié)同工作人力資源計(jì)劃模型
6.3.1 問題形式化描述
6.3.2 數(shù)學(xué)模型
6.3.3 實(shí)例計(jì)算
6.4 考慮合同期的多類人員協(xié)同工作人力資源計(jì)劃模型
6.4.1 問題形式化描述
6.4.2 數(shù)學(xué)模型
6.4.3 實(shí)例計(jì)算
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間以第一作者發(fā)表的論文
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)和主要參與的項(xiàng)目
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙資源約束作業(yè)車間調(diào)度算法研究[J]. 李兢堯,孫樹棟,黃媛,王寧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(22)
[2]基于正交試驗(yàn)的作業(yè)車間瓶頸識別方法[J]. 翟穎妮,孫樹棟,王軍強(qiáng),王萌. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(09)
[3]基于典型零件的模具企業(yè)中長期設(shè)備資源規(guī)劃建模[J]. 俞愛林,陳慶新,毛寧. 模具工業(yè). 2009(08)
[4]可重組制造系統(tǒng)緩沖區(qū)容量的優(yōu)化研究[J]. 宋士剛,李愛平,徐立云. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(10)
[5]隨機(jī)生產(chǎn)環(huán)境下的模具制造單元資源配置[J]. 黎文瑞,陳慶新,毛寧,俞愛林. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2007(11)
[6]一類多資源作業(yè)車間混合優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 李淑娟,李言,劉志剛. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào). 2007(05)
[7]雙資源作業(yè)車間智能優(yōu)化調(diào)度[J]. 孫志峻,朱劍英. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[8]串行生產(chǎn)線的狀態(tài)及輸出與其緩沖區(qū)容量的關(guān)系分析[J]. 丁廣太,涂菶生. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(04)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的短期負(fù)荷預(yù)測[D]. 吳功高.華北電力大學(xué)(北京) 2007
本文編號:3115217
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
CONTENTS
圖表索引
CHART INDEX
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 制造系統(tǒng)的特點(diǎn)與生產(chǎn)組織方式
1.1.2 單元式流水化車間雙重資源配置難點(diǎn)分析
1.1.3 課題研究的實(shí)際與理論意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.2.1 制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃的研究
1.2.2 制造系統(tǒng)設(shè)備能力規(guī)劃的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.2.3 制造系統(tǒng)人力資源規(guī)劃的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.2.4 雙重資源約束的系統(tǒng)研究
1.2.5 研究綜述總結(jié)與問題分析
1.3 本文的課題來源及研究內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
1.3.3 章節(jié)組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 制造系統(tǒng)雙重資源優(yōu)化配置問題
2.1 引言
2.2 問題描述
2.3 數(shù)學(xué)模型
2.3.1 符號說明
2.3.2 問題形式化描述
2.3.3 存在問題
2.4 求解思路
2.5 本章小節(jié)
第三章 制造系統(tǒng)雙重資源配置仿真平臺
3.1 引言
3.2 需求分析
3.2.1 仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
3.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.3 仿真平臺設(shè)計(jì)與開發(fā)
3.3.1 總體設(shè)計(jì)
3.3.2 Agent架構(gòu)
3.3.3 定單模型
3.3.4 生產(chǎn)資源
3.3.5 仿真策略
3.3.6 生產(chǎn)車間實(shí)體流程圖
3.3.7 功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
3.4 仿真模型的建立與求解實(shí)驗(yàn)
3.4.1 仿真模型的建立
3.4.2 求解實(shí)驗(yàn)
3.4.3 結(jié)果討論
3.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
3.5.1 試驗(yàn)指標(biāo)
3.5.2 確定試驗(yàn)因素
3.5.3 正交表設(shè)計(jì)
3.5.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.6 本章小節(jié)
第四章 基于回歸統(tǒng)計(jì)的制造系統(tǒng)雙重資源近似優(yōu)化配置問題
4.1 引言
4.2 平均產(chǎn)能與平均生產(chǎn)周期的回歸模型建立
4.2.1 近似優(yōu)化求解思路
4.2.2 統(tǒng)計(jì)回歸分析
4.2.3 平均產(chǎn)能的近似約束
4.2.4 平均生產(chǎn)周期近似約束
4.3 線性整數(shù)規(guī)劃求解制造系統(tǒng)雙重資源配置問題
4.3.1 問題形式化描述
4.3.2 數(shù)學(xué)模型
4.3.3 實(shí)例計(jì)算
4.3.4 求解結(jié)果分析
4.4 本章小節(jié)
第五章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)雙重資源近似優(yōu)化配置問題
5.1 引言
5.2 平均產(chǎn)能與平均生產(chǎn)周期的網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
5.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定
5.2.2 訓(xùn)練樣本
5.2.3 參數(shù)的確定
5.2.4 誤差評定指標(biāo)
5.2.5 算例分析
5.3 分支定界法求解制造系統(tǒng)雙重資源配置問題
5.3.1 問題形式化描述
5.3.2 數(shù)學(xué)模型
5.3.3 問題求解思想
5.3.4 算法步驟
5.3.5 實(shí)例計(jì)算
5.3.6 求解結(jié)果分析
5.4 本章小節(jié)
第六章 制造系統(tǒng)人力資源計(jì)劃
6.1 引言
6.2 人力資源計(jì)劃問題描述
6.3 基于工作組多類人員協(xié)同工作人力資源計(jì)劃模型
6.3.1 問題形式化描述
6.3.2 數(shù)學(xué)模型
6.3.3 實(shí)例計(jì)算
6.4 考慮合同期的多類人員協(xié)同工作人力資源計(jì)劃模型
6.4.1 問題形式化描述
6.4.2 數(shù)學(xué)模型
6.4.3 實(shí)例計(jì)算
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間以第一作者發(fā)表的論文
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)和主要參與的項(xiàng)目
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙資源約束作業(yè)車間調(diào)度算法研究[J]. 李兢堯,孫樹棟,黃媛,王寧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(22)
[2]基于正交試驗(yàn)的作業(yè)車間瓶頸識別方法[J]. 翟穎妮,孫樹棟,王軍強(qiáng),王萌. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(09)
[3]基于典型零件的模具企業(yè)中長期設(shè)備資源規(guī)劃建模[J]. 俞愛林,陳慶新,毛寧. 模具工業(yè). 2009(08)
[4]可重組制造系統(tǒng)緩沖區(qū)容量的優(yōu)化研究[J]. 宋士剛,李愛平,徐立云. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(10)
[5]隨機(jī)生產(chǎn)環(huán)境下的模具制造單元資源配置[J]. 黎文瑞,陳慶新,毛寧,俞愛林. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2007(11)
[6]一類多資源作業(yè)車間混合優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 李淑娟,李言,劉志剛. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào). 2007(05)
[7]雙資源作業(yè)車間智能優(yōu)化調(diào)度[J]. 孫志峻,朱劍英. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[8]串行生產(chǎn)線的狀態(tài)及輸出與其緩沖區(qū)容量的關(guān)系分析[J]. 丁廣太,涂菶生. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(04)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的短期負(fù)荷預(yù)測[D]. 吳功高.華北電力大學(xué)(北京) 2007
本文編號:3115217
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