基于負(fù)荷控制的模具制造系統(tǒng)生產(chǎn)控制方法研究
發(fā)布時間:2022-02-15 22:37
模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備,其生產(chǎn)水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。然而,我國模具企業(yè)的產(chǎn)品制造周期普遍較長,訂單頻繁拖期,極大地影響了行業(yè)和企業(yè)的聲譽(yù),是制約我國模具行業(yè)國際競爭力的關(guān)鍵因素。究其原因,主要是因為缺乏一種適應(yīng)模具制造特點(diǎn)的有效生產(chǎn)控制方法。大部分傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制技術(shù)都源于重復(fù)性生產(chǎn)環(huán)境,如MRP、JIT等,理論與實踐都已經(jīng)證明,它們并不適用于模具企業(yè)。負(fù)荷控制技術(shù)是一種專門為復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境下的訂貨型企業(yè)設(shè)計的生產(chǎn)控制方法,從其包含的三層控制結(jié)構(gòu)可以得到初步結(jié)論:該技術(shù)是一種實現(xiàn)制造系統(tǒng)負(fù)荷均衡化的可行方法,而在隨機(jī)不確定性非常強(qiáng)的模具生產(chǎn)環(huán)境中,實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷的均衡化正是保證模具交貨期的關(guān)鍵所在。鑒于此,本文的目標(biāo)是基于負(fù)荷控制技術(shù)設(shè)計一種適用于模具制造系統(tǒng)的負(fù)荷均衡化控制體系。由于理論與現(xiàn)實之間存在差距,負(fù)荷控制技術(shù)在模具企業(yè)的應(yīng)用還極為有限。所以本文將首先對負(fù)荷控制原理在模具企業(yè)的適應(yīng)性進(jìn)行評估,總結(jié)出理論與現(xiàn)實存在的真實差距。然后充分考慮這些差距,建立適用于模具制造系統(tǒng)的多層遞階負(fù)荷均衡化控制結(jié)構(gòu),并對每層控制結(jié)構(gòu)中包含的輸入輸出負(fù)荷均...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:166 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 我國模具行業(yè)的背景及制約其競爭力的關(guān)鍵因素
1.1.2 導(dǎo)致模具生產(chǎn)難以有效控制的初步原因分析
1.1.3 實現(xiàn)模具企業(yè)負(fù)荷均衡化的可行方法—負(fù)荷控制技術(shù)
1.2 負(fù)荷控制技術(shù)的國內(nèi)外研究綜述
1.2.1 負(fù)荷控制理論的內(nèi)涵及主要分類
1.2.2 訂單進(jìn)入層研究現(xiàn)狀
1.2.3 負(fù)荷投放控制策略研究現(xiàn)狀
1.2.4 負(fù)荷控制技術(shù)在模具企業(yè)中的應(yīng)用情況
1.2.5 文獻(xiàn)綜述結(jié)論
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)
第二章 基于負(fù)荷控制的模具企業(yè)負(fù)荷均衡化控制結(jié)構(gòu)
2.1 負(fù)荷控制技術(shù)在模具企業(yè)的適應(yīng)性評估
2.1.1 模具企業(yè)的典型運(yùn)作特點(diǎn)分析
2.1.2 從模具企業(yè)的運(yùn)作特點(diǎn)角度進(jìn)行評估
2.1.3 從負(fù)荷控制技術(shù)的內(nèi)在特征角度進(jìn)行評估
2.2 模具制造系統(tǒng)多層遞階負(fù)荷均衡化控制結(jié)構(gòu)
2.2.1 訂單進(jìn)入層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.2.2 訂單投放層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.2.3 任務(wù)投放層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.2.4 作業(yè)分派層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.3 本章小節(jié)
第三章 基于隨機(jī)狀態(tài)演化模型的模具企業(yè)訂單進(jìn)入層負(fù)荷均衡化控制方法
3.1 模具企業(yè)訂單進(jìn)入層負(fù)荷均衡化控制分析
3.1.1 模具制造全周期的劃分
3.1.2 模具訂單狀態(tài)動態(tài)演變過程
3.1.3 訂單進(jìn)入層決策制定結(jié)構(gòu)
3.1.4 模具項目隨機(jī)狀態(tài)演化模型
3.2 基于能力驗證模型的模具詢價單接收/拒絕決策
3.2.1 模具訂單重要度的確定方法
3.2.2 粗能力驗證算法
3.2.3 能力驗證算法
3.2.4 能力驗證結(jié)果對訂單接收概率的敏感度分析
3.3 基于項目進(jìn)度演化模型的模具詢價單交貨期估計方法
3.3.1 基于受限資源項目計劃的關(guān)鍵資源總負(fù)荷計算方法
3.3.2 初始概率分布及數(shù)學(xué)期望的確定
3.4 企業(yè)級能力調(diào)整策略分析
3.4.1 訂單接收/拒絕決策過程中的能力調(diào)整
3.4.2 可協(xié)商交貨期設(shè)置過程中的能力調(diào)整
3.4.3 模具項目計劃及關(guān)鍵資源能力計劃
3.5 應(yīng)用實例
3.5.1 實例一:針對具有固定交貨期的詢價單
3.5.2 實例二:針對具有可協(xié)商交貨期的快速詢價單
3.5.3 結(jié)果討論
3.6 本章小節(jié)
第四章 隨機(jī)環(huán)境下模具企業(yè)兩層負(fù)荷投放控制策略研究
4.1 模具企業(yè)兩層負(fù)荷投放控制體系
4.2 模具企業(yè)訂單投放控制策略研究
4.2.1 研究背景描述
4.2.2 模具企業(yè)訂單投放的觸發(fā)機(jī)制
4.2.3 訂單池的構(gòu)建
4.2.4 基于當(dāng)量工時的任務(wù)池容量確定方法
4.2.5 基于瓶頸資源負(fù)荷的模具部件綜合負(fù)荷估算方法
4.2.6 考慮負(fù)荷均衡和進(jìn)度協(xié)調(diào)的模具部件投放選擇模型
4.3 模具制造車間任務(wù)投放控制策略研究
4.3.1 研究背景描述
4.3.2 模具制造車間任務(wù)投放觸發(fā)機(jī)制
4.3.3 模具車間中工作中心已有負(fù)荷的估算方法
4.3.4 基于仿真優(yōu)化的工作中心負(fù)荷定界方法
4.3.5 考慮負(fù)荷均衡的零件投放選擇模型
4.4 仿真實驗
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 實驗設(shè)計及結(jié)果分析
4.5 生產(chǎn)部門級負(fù)荷輸出控制機(jī)制
4.5.1 基于加工模式選擇規(guī)則的部件完工時間預(yù)測方法
4.5.2 訂單投放層的能力調(diào)整措施
4.6 制造車間級負(fù)荷輸出控制機(jī)制
4.6.1 外協(xié)任務(wù)優(yōu)化選擇模型
4.6.2 混合遺傳算法設(shè)計
4.6.3 應(yīng)用實例
4.7 本章小節(jié)
第五章 基于滾動調(diào)度的模具熱處理單元作業(yè)分派算法
5.1 負(fù)荷控制環(huán)境下模具車間班組的作業(yè)分派
5.2 研究背景描述
5.2.1 相關(guān)研究回顧
5.2.2 模具熱處理單元的生產(chǎn)控制機(jī)制
5.3 考慮負(fù)荷動態(tài)均衡性的熱處理工序轉(zhuǎn)移決策方法
5.4 熱處理單元作業(yè)分派問題優(yōu)化模型
5.5 MLAB算法
5.5.1 MLAB方案的構(gòu)建
5.5.2 基于折衷規(guī)劃的最佳MLAB方案的選擇模型
5.5.3 MLAB算法的時間復(fù)雜度
5.6 算法比較分析
5.7 本章小節(jié)
第六章 模具企業(yè)負(fù)荷控制決策支持系統(tǒng)設(shè)計及實施過程分析
6.1 應(yīng)用背景簡述
6.2 模具企業(yè)負(fù)荷控制決策支持系統(tǒng)設(shè)計
6.2.1 系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)流程簡述
6.2.2 系統(tǒng)主要功能組成
6.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型
6.2.4 系統(tǒng)開發(fā)平臺及運(yùn)行環(huán)境
6.2.5 系統(tǒng)應(yīng)用實例
6.3 模具企業(yè)負(fù)荷控制決策支持系統(tǒng)的實施過程分析
6.3.1 系統(tǒng)應(yīng)用初期出現(xiàn)的主要問題
6.3.2 基于eM-Plant的模具企業(yè)負(fù)荷控制模擬系統(tǒng)
6.4 本章小節(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)和主要參與的項目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)用半Markov與能力驗證的模具企業(yè)訂單交貨期設(shè)置[J]. 林澤安,陳慶新,毛寧,劉建軍. 工業(yè)工程. 2010(04)
[2]基于能力驗證的模具交貨期可行性分析方法[J]. 劉建軍,陳慶新,毛寧. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2009(03)
[3]模具企業(yè)生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)與項目管理原則分析[J]. 陳慶新,毛寧,劉建軍,王宗忠. 模具工業(yè). 2008(09)
[4]基于面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制的交貨期設(shè)置方法[J]. 嚴(yán)浩云,李宏余. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(06)
[5]工件到達(dá)時間未知的動態(tài)車間滾動重調(diào)度[J]. 劉琳,谷寒雨,席裕庚. 機(jī)械工程學(xué)報. 2008(05)
[6]訂貨生產(chǎn)式企業(yè)作業(yè)任務(wù)交貨期決策研究[J]. 張畢西,周艷,趙偉. 工業(yè)工程. 2004(01)
[7]交貨期協(xié)商器及其滾動式生產(chǎn)計劃方法[J]. 汪定偉. 自動化學(xué)報. 1998(06)
博士論文
[1]基于LOMC技術(shù)的生產(chǎn)計劃與控制技術(shù)研究[D]. 嚴(yán)浩云.復(fù)旦大學(xué) 2007
本文編號:3627396
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:166 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 我國模具行業(yè)的背景及制約其競爭力的關(guān)鍵因素
1.1.2 導(dǎo)致模具生產(chǎn)難以有效控制的初步原因分析
1.1.3 實現(xiàn)模具企業(yè)負(fù)荷均衡化的可行方法—負(fù)荷控制技術(shù)
1.2 負(fù)荷控制技術(shù)的國內(nèi)外研究綜述
1.2.1 負(fù)荷控制理論的內(nèi)涵及主要分類
1.2.2 訂單進(jìn)入層研究現(xiàn)狀
1.2.3 負(fù)荷投放控制策略研究現(xiàn)狀
1.2.4 負(fù)荷控制技術(shù)在模具企業(yè)中的應(yīng)用情況
1.2.5 文獻(xiàn)綜述結(jié)論
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)
第二章 基于負(fù)荷控制的模具企業(yè)負(fù)荷均衡化控制結(jié)構(gòu)
2.1 負(fù)荷控制技術(shù)在模具企業(yè)的適應(yīng)性評估
2.1.1 模具企業(yè)的典型運(yùn)作特點(diǎn)分析
2.1.2 從模具企業(yè)的運(yùn)作特點(diǎn)角度進(jìn)行評估
2.1.3 從負(fù)荷控制技術(shù)的內(nèi)在特征角度進(jìn)行評估
2.2 模具制造系統(tǒng)多層遞階負(fù)荷均衡化控制結(jié)構(gòu)
2.2.1 訂單進(jìn)入層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.2.2 訂單投放層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.2.3 任務(wù)投放層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.2.4 作業(yè)分派層負(fù)荷均衡化控制機(jī)制
2.3 本章小節(jié)
第三章 基于隨機(jī)狀態(tài)演化模型的模具企業(yè)訂單進(jìn)入層負(fù)荷均衡化控制方法
3.1 模具企業(yè)訂單進(jìn)入層負(fù)荷均衡化控制分析
3.1.1 模具制造全周期的劃分
3.1.2 模具訂單狀態(tài)動態(tài)演變過程
3.1.3 訂單進(jìn)入層決策制定結(jié)構(gòu)
3.1.4 模具項目隨機(jī)狀態(tài)演化模型
3.2 基于能力驗證模型的模具詢價單接收/拒絕決策
3.2.1 模具訂單重要度的確定方法
3.2.2 粗能力驗證算法
3.2.3 能力驗證算法
3.2.4 能力驗證結(jié)果對訂單接收概率的敏感度分析
3.3 基于項目進(jìn)度演化模型的模具詢價單交貨期估計方法
3.3.1 基于受限資源項目計劃的關(guān)鍵資源總負(fù)荷計算方法
3.3.2 初始概率分布及數(shù)學(xué)期望的確定
3.4 企業(yè)級能力調(diào)整策略分析
3.4.1 訂單接收/拒絕決策過程中的能力調(diào)整
3.4.2 可協(xié)商交貨期設(shè)置過程中的能力調(diào)整
3.4.3 模具項目計劃及關(guān)鍵資源能力計劃
3.5 應(yīng)用實例
3.5.1 實例一:針對具有固定交貨期的詢價單
3.5.2 實例二:針對具有可協(xié)商交貨期的快速詢價單
3.5.3 結(jié)果討論
3.6 本章小節(jié)
第四章 隨機(jī)環(huán)境下模具企業(yè)兩層負(fù)荷投放控制策略研究
4.1 模具企業(yè)兩層負(fù)荷投放控制體系
4.2 模具企業(yè)訂單投放控制策略研究
4.2.1 研究背景描述
4.2.2 模具企業(yè)訂單投放的觸發(fā)機(jī)制
4.2.3 訂單池的構(gòu)建
4.2.4 基于當(dāng)量工時的任務(wù)池容量確定方法
4.2.5 基于瓶頸資源負(fù)荷的模具部件綜合負(fù)荷估算方法
4.2.6 考慮負(fù)荷均衡和進(jìn)度協(xié)調(diào)的模具部件投放選擇模型
4.3 模具制造車間任務(wù)投放控制策略研究
4.3.1 研究背景描述
4.3.2 模具制造車間任務(wù)投放觸發(fā)機(jī)制
4.3.3 模具車間中工作中心已有負(fù)荷的估算方法
4.3.4 基于仿真優(yōu)化的工作中心負(fù)荷定界方法
4.3.5 考慮負(fù)荷均衡的零件投放選擇模型
4.4 仿真實驗
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 實驗設(shè)計及結(jié)果分析
4.5 生產(chǎn)部門級負(fù)荷輸出控制機(jī)制
4.5.1 基于加工模式選擇規(guī)則的部件完工時間預(yù)測方法
4.5.2 訂單投放層的能力調(diào)整措施
4.6 制造車間級負(fù)荷輸出控制機(jī)制
4.6.1 外協(xié)任務(wù)優(yōu)化選擇模型
4.6.2 混合遺傳算法設(shè)計
4.6.3 應(yīng)用實例
4.7 本章小節(jié)
第五章 基于滾動調(diào)度的模具熱處理單元作業(yè)分派算法
5.1 負(fù)荷控制環(huán)境下模具車間班組的作業(yè)分派
5.2 研究背景描述
5.2.1 相關(guān)研究回顧
5.2.2 模具熱處理單元的生產(chǎn)控制機(jī)制
5.3 考慮負(fù)荷動態(tài)均衡性的熱處理工序轉(zhuǎn)移決策方法
5.4 熱處理單元作業(yè)分派問題優(yōu)化模型
5.5 MLAB算法
5.5.1 MLAB方案的構(gòu)建
5.5.2 基于折衷規(guī)劃的最佳MLAB方案的選擇模型
5.5.3 MLAB算法的時間復(fù)雜度
5.6 算法比較分析
5.7 本章小節(jié)
第六章 模具企業(yè)負(fù)荷控制決策支持系統(tǒng)設(shè)計及實施過程分析
6.1 應(yīng)用背景簡述
6.2 模具企業(yè)負(fù)荷控制決策支持系統(tǒng)設(shè)計
6.2.1 系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)流程簡述
6.2.2 系統(tǒng)主要功能組成
6.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型
6.2.4 系統(tǒng)開發(fā)平臺及運(yùn)行環(huán)境
6.2.5 系統(tǒng)應(yīng)用實例
6.3 模具企業(yè)負(fù)荷控制決策支持系統(tǒng)的實施過程分析
6.3.1 系統(tǒng)應(yīng)用初期出現(xiàn)的主要問題
6.3.2 基于eM-Plant的模具企業(yè)負(fù)荷控制模擬系統(tǒng)
6.4 本章小節(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)和主要參與的項目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)用半Markov與能力驗證的模具企業(yè)訂單交貨期設(shè)置[J]. 林澤安,陳慶新,毛寧,劉建軍. 工業(yè)工程. 2010(04)
[2]基于能力驗證的模具交貨期可行性分析方法[J]. 劉建軍,陳慶新,毛寧. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2009(03)
[3]模具企業(yè)生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)與項目管理原則分析[J]. 陳慶新,毛寧,劉建軍,王宗忠. 模具工業(yè). 2008(09)
[4]基于面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制的交貨期設(shè)置方法[J]. 嚴(yán)浩云,李宏余. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2008(06)
[5]工件到達(dá)時間未知的動態(tài)車間滾動重調(diào)度[J]. 劉琳,谷寒雨,席裕庚. 機(jī)械工程學(xué)報. 2008(05)
[6]訂貨生產(chǎn)式企業(yè)作業(yè)任務(wù)交貨期決策研究[J]. 張畢西,周艷,趙偉. 工業(yè)工程. 2004(01)
[7]交貨期協(xié)商器及其滾動式生產(chǎn)計劃方法[J]. 汪定偉. 自動化學(xué)報. 1998(06)
博士論文
[1]基于LOMC技術(shù)的生產(chǎn)計劃與控制技術(shù)研究[D]. 嚴(yán)浩云.復(fù)旦大學(xué) 2007
本文編號:3627396
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3627396.html
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