發(fā)布時(shí)間：2020-06-21 00:45

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展和多樣化的市場(chǎng)需求,制造型企業(yè)正在往多品種小批量、短周期的方向演變。為適應(yīng)新的市場(chǎng)需求,制造型企業(yè)建立起具有柔性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多層級(jí)制造系統(tǒng)。此類制造系統(tǒng)通過(guò)多層級(jí)之間的加工工藝的排列組合后能得到產(chǎn)品的種類較為豐富,能夠滿足多樣化的市場(chǎng)需求。目前對(duì)多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)有相對(duì)較多的局限,如忽略生產(chǎn)能力、層級(jí)獨(dú)立排產(chǎn)等,并對(duì)不確定性變量為離散值的擾動(dòng)事件下的訂單排產(chǎn)方案沒(méi)有過(guò)多的研究。為解決多層級(jí)排產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,本文開(kāi)展了多層級(jí)制造系訂單排產(chǎn)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)給出了靜態(tài)狀態(tài)下多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單的排產(chǎn)方法。以計(jì)劃周期內(nèi)的生產(chǎn)成本、客戶滿意度、庫(kù)存水平、設(shè)備利用率為目標(biāo),考慮生產(chǎn)能力、不良品和庫(kù)存之間的約束關(guān)系,構(gòu)建了靜態(tài)的多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)模型。經(jīng)過(guò)模型計(jì)算和系統(tǒng)排產(chǎn),平衡了計(jì)劃周期內(nèi)生產(chǎn)層級(jí)的庫(kù)存周轉(zhuǎn)力及生產(chǎn)能力,制定最優(yōu)的生產(chǎn)排程計(jì)劃。(2)制定了擾動(dòng)事件下訂單排產(chǎn)方案。以混合驅(qū)動(dòng)排產(chǎn)策略為多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單重新排產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)策略,分別針對(duì)緊急插單、設(shè)備故障和原材料延期這三種擾動(dòng)事件設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)排產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的擾動(dòng)做出實(shí)時(shí)響應(yīng)。(3)給出了一種改進(jìn)的多目標(biāo)差分蝙蝠算法。通過(guò)差分進(jìn)化算法對(duì)多目標(biāo)蝙蝠算法進(jìn)行優(yōu)化,得到一種新的優(yōu)化算法—多目標(biāo)差分蝙蝠算法。利用差分蝙蝠算法對(duì)多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)模型進(jìn)行求解,并且利用算例的運(yùn)行結(jié)果和收斂性證明了算法的有效性。(4)對(duì)訂單排產(chǎn)方案進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。選取某典型的多層級(jí)生產(chǎn)制造企業(yè),對(duì)該企業(yè)的訂單排產(chǎn)問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。利用MATLAB平臺(tái)求解模型,驗(yàn)證了多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)模型及擾動(dòng)事件下多層級(jí)訂單動(dòng)態(tài)排產(chǎn)模型的有效性。(5)開(kāi)發(fā)了擾動(dòng)事件下多層級(jí)制造企業(yè)訂單排產(chǎn)原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為用戶管理模塊、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊、基礎(chǔ)排程模塊、擾動(dòng)事件排程模塊四個(gè)模塊,能有效地為多層級(jí)制造企業(yè)制定靜態(tài)和動(dòng)態(tài)環(huán)境下的訂單排產(chǎn)方案。本文的研究成果一定程度上豐富了多層級(jí)制造型企業(yè)排產(chǎn)問(wèn)題的研究。針對(duì)靜態(tài)多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)以及擾動(dòng)事件下多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單動(dòng)態(tài)排產(chǎn)給出了解決方案,降低多層級(jí)制造企業(yè)的換模頻次、在制品數(shù)量以及設(shè)備閑置率,從而降低了多層級(jí)制造企業(yè)的生產(chǎn)成本。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：F272
【圖文】：

圖 2-4 多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)優(yōu)化框架2.3.2 模型條件假設(shè)本章研究的是多層級(jí)制造系統(tǒng)訂單排產(chǎn)方案模型，通過(guò)構(gòu)建原料和成品間的鏈接，充分考慮庫(kù)存、生產(chǎn)能力和不良品之間的約束關(guān)系，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)排產(chǎn)方案進(jìn)行優(yōu)化，均衡優(yōu)化各生產(chǎn)周期當(dāng)中各層級(jí)的生產(chǎn)能力及庫(kù)存周轉(zhuǎn)水平，得到生產(chǎn)過(guò)程中計(jì)劃周期當(dāng)中的最優(yōu)的排程計(jì)劃。針對(duì)該生產(chǎn)計(jì)劃中考慮的情況，建立多層級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化模型需基于以下條件假設(shè)：(1) 生產(chǎn)制造系統(tǒng)中各生產(chǎn)層級(jí)的制造功能各不相同；(2) 每種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝路線都是唯一確定的；(3) 生產(chǎn)系統(tǒng)中的所有原材料、在制品和產(chǎn)成品分別存儲(chǔ)在不同的倉(cāng)庫(kù)中；(4) 原材料和產(chǎn)成品之間是一對(duì)多的關(guān)系，即一中原材料可以制成多種產(chǎn)成品；(5) 相鄰的兩個(gè)生產(chǎn)層級(jí)通過(guò)物料庫(kù)存連接，即下游生產(chǎn)層級(jí)的輸入物料來(lái)自于上游層級(jí)的輸出物料；

圖 3-5 BA 工作流程圖 多目標(biāo)差分蝙蝠算法設(shè)計(jì)1 多目標(biāo)蝙蝠算法按照多目標(biāo)優(yōu)化的模型性質(zhì)可以得到，MOPs 沒(méi)有最優(yōu)解。那么，在多目標(biāo)的蝙蝠當(dāng)中就沒(méi)有群體最優(yōu)解；相同得，因?yàn)闆](méi)有非劣解集的存在，那么就會(huì)造成蝙蝠個(gè)進(jìn)化過(guò)程中出現(xiàn)同時(shí) Pareto 最優(yōu)解的情況[69]。為解決上述問(wèn)題，需要將標(biāo)準(zhǔn)算法做變化：(1) 對(duì)全局的最優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)：對(duì)于全局的最優(yōu)點(diǎn) x*，在多目標(biāo)蝙蝠算法里，將其為全局最優(yōu)點(diǎn)的 Pareto 集合，當(dāng)其速度發(fā)生變化時(shí)，就選擇其中一點(diǎn)作為全局的最進(jìn)行計(jì)算。(2) 改進(jìn)個(gè)體更新：當(dāng)產(chǎn)生的新個(gè)體的位置優(yōu)于先前位置的時(shí)候，需要按照相應(yīng)的的新位置代替先前的位置；當(dāng)出現(xiàn)優(yōu)劣難以比較的時(shí)候，則隨意選取一個(gè)位置當(dāng)作個(gè)體的最優(yōu)位置。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2723221