【摘要】：離散制造企業(yè)具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝路線靈活、生產(chǎn)能力有限、產(chǎn)品需求數(shù)量不均衡、績效管理目標(biāo)沖突等特點(diǎn),受此影響,其產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程的計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)往往較為困難。主生產(chǎn)計(jì)劃是企業(yè)資源計(jì)劃體系的核心,它將計(jì)劃體系中的戰(zhàn)略計(jì)劃轉(zhuǎn)換為戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行操作,是下游物料需求計(jì)劃和能力需求計(jì)劃的主要輸入來源,決定著企業(yè)所有產(chǎn)品零部件以及物料的生產(chǎn)與供應(yīng)。在整個(gè)計(jì)劃體系中起到承上啟下的作用,實(shí)現(xiàn)企業(yè)計(jì)劃管理從戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)、從宏觀到微觀、從粗到細(xì)的轉(zhuǎn)變過程。由于主生產(chǎn)計(jì)劃在生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)中的重要作用,必須保證主生產(chǎn)計(jì)劃的有效性和現(xiàn)實(shí)性,否則公司可能對客戶的需求不能及時(shí)響應(yīng)或浪費(fèi)資源。本文以離散制造企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃為研究對象,在分析國內(nèi)外關(guān)于主生產(chǎn)計(jì)劃理論體系、方法和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用系統(tǒng)、集成的方法,研究了離散制造企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃管理的模型和方法,本文的研究內(nèi)容主要包括以下四個(gè)方面。(1)介紹了離散制造企業(yè)及其主生產(chǎn)計(jì)劃的內(nèi)涵,分析了主生產(chǎn)計(jì)劃創(chuàng)建過程中的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)及目標(biāo)參數(shù)的項(xiàng)目構(gòu)成要點(diǎn)。以此為基礎(chǔ),在深入研究現(xiàn)有企業(yè)資源計(jì)劃體系中存在的主生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃和能力需求計(jì)劃相互割裂、缺少優(yōu)化機(jī)制等相關(guān)問題的基礎(chǔ)上,提出一種多目標(biāo)集成生產(chǎn)計(jì)劃模型,構(gòu)建了集成生產(chǎn)計(jì)劃的概念模型、過程模型和制造清單模型,闡述了集成生產(chǎn)計(jì)劃的層次結(jié)構(gòu)、運(yùn)行邏輯、制造系統(tǒng)中的物流及工藝關(guān)系,說明了集成生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)勢。(2)針對主生產(chǎn)計(jì)劃制定中生產(chǎn)能力均衡利用問題,建立了基于均衡生產(chǎn)的單產(chǎn)品、多階段、多目標(biāo)主生產(chǎn)計(jì)劃模型,模型除考慮凈需求和生產(chǎn)能力約束外,還考慮均衡生產(chǎn)、按時(shí)交貨、庫存占用以及加班生產(chǎn)四個(gè)績效管理目標(biāo)。基于模型多目標(biāo)非線性整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)特征,設(shè)計(jì)了基于自動(dòng)調(diào)節(jié)策略的遺傳算法(AT-GA)進(jìn)行計(jì)算求解。該算法設(shè)計(jì)了一種整數(shù)變量染色體的編碼方法,以適應(yīng)模型的約束條件;采用理想點(diǎn)法對模型四個(gè)非線性目標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)處理,以獲得適應(yīng)值函數(shù);使用模糊邏輯控制技術(shù)(FLC)來自動(dòng)調(diào)節(jié)交叉、變異算子的參數(shù)變化,以平衡算法的全局和局部搜索能力,從而增加遺傳算法的計(jì)算能力。通過對所提出的模型和算法進(jìn)行兩個(gè)算法實(shí)驗(yàn),分別驗(yàn)證AT-GA處理多目標(biāo)的能力和算法搜索能力,最后對模型參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。(3)針對主生產(chǎn)計(jì)劃制定受物料、生產(chǎn)能力限制缺少優(yōu)化機(jī)制的問題,提出一種在資源與物料雙重約束下的多產(chǎn)品、多階段、多目標(biāo)主生產(chǎn)計(jì)劃模型,模型以按時(shí)交貨、降低庫存、減少加班生產(chǎn)、保持安全庫存為目標(biāo)。針對模型的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于對偶理論的自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(DTA-PSO),采用分層整數(shù)編碼定義粒子結(jié)構(gòu),使用對偶式更新機(jī)制來代替?zhèn)鹘y(tǒng)更新機(jī)制,即將歸一化粒子速率定義粒子中元素的更新概率。引入正反元素的概念,將粒子中的各個(gè)元素劃分為正反元素,基于更新概率成對更新正反元素,該機(jī)制有效保障更新后粒子的可行性,并且較大程度規(guī)避了無效搜索,從而提升算法的搜索能力。引入了自適應(yīng)參數(shù)機(jī)制,該機(jī)制能根據(jù)迭代次數(shù)的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)算法參數(shù),從而有效的平衡算法的全局和局部搜索能力。與Lingo對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)問題復(fù)雜度過高時(shí),Lingo已無法得到有效解,而DTA-PSO求解時(shí)間不會隨著問題規(guī)模的擴(kuò)大而呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。與傳統(tǒng)粒子群算法(PSO)的對比,在適應(yīng)值指標(biāo)和收斂代數(shù)指標(biāo)上都要好于傳統(tǒng)PSO,驗(yàn)證了該算法在求解非線性整數(shù)規(guī)劃方面上的優(yōu)勢,最后對模型參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。(4)針對需求不確定環(huán)境下多目標(biāo)主生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化問題,將企業(yè)各項(xiàng)產(chǎn)品在各個(gè)計(jì)劃期的毛需求考慮為不確定變量,考慮其主觀和客觀不確定特征,使用三角模糊隨機(jī)數(shù)對其進(jìn)行度量,同時(shí)考慮庫存水平、產(chǎn)品未滿足需求、產(chǎn)品低于安全庫存水平以及資源超負(fù)荷產(chǎn)能四個(gè)目標(biāo),建立了帶有模糊隨機(jī)變量的多目標(biāo)主生產(chǎn)計(jì)劃模型。針對模型帶有模糊隨機(jī)變量、多目標(biāo)函數(shù)以及整數(shù)決策變量等特征,設(shè)計(jì)了一種集成模糊隨機(jī)仿真的自適應(yīng)多結(jié)構(gòu)粒子群算法(FRS-AMPSO)進(jìn)行計(jì)算,該算法采用0-1變量的二進(jìn)制編碼,以適應(yīng)模型決策變量的離散特征;將模糊隨機(jī)仿真技術(shù)集成于粒子性能評估的過程,從而有效的解決了模型中帶有不確定變量的問題;采用多結(jié)構(gòu)的粒子更新機(jī)制,擴(kuò)展了粒子間社會學(xué)習(xí)的機(jī)會,從而提高了算法后期局部搜索能力;引入自適應(yīng)的變異算子和慣性權(quán)重的改進(jìn)方案,以提高算法前期全局的探測能力。通過對所提出的模型和算法進(jìn)行兩個(gè)不同規(guī)模的主生產(chǎn)計(jì)劃問題的情景模擬,分別驗(yàn)證了FRS-AMPSO處理實(shí)際需求不確定多目標(biāo)主生產(chǎn)計(jì)劃問題的性能,最后對模型參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：F273
【圖文】：

大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文；最后對本論文的研究思路、總體框架和具體研究內(nèi)容進(jìn)行說明。逡逑章：離散制造企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃及集成模型構(gòu)建。本章主要研究離散制造企計(jì)劃的內(nèi)涵，分析離散制造企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃創(chuàng)建過程所需輸入?yún)?shù)、輸出數(shù)的構(gòu)成要點(diǎn)；以此為基礎(chǔ)，深入研究企業(yè)資源計(jì)劃體系中主生產(chǎn)計(jì)劃與、能力需求計(jì)劃之間的關(guān)系，分析企業(yè)資源計(jì)劃體系在計(jì)劃管理上存在的提出集成的生產(chǎn)計(jì)劃模型，構(gòu)建集成生產(chǎn)計(jì)劃的概念模型、過程模型和制闡述集成生產(chǎn)計(jì)劃的層次結(jié)構(gòu)、運(yùn)行邏輯、制造系統(tǒng)中的物流及工藝關(guān)系，產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)勢。逡逑第１章逡逑

邐大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文邐逡逑２離散制造企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃及集成模型構(gòu)建逡逑２．１離散制造企業(yè)概述逡逑制造業(yè)是指對制造資源（物料、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等），按照逡逑市場要求，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用和利用的有關(guān)大型工具、工業(yè)品與生活逡逑消費(fèi)產(chǎn)品的行業(yè)。按照生產(chǎn)過程組織方式以及產(chǎn)品生產(chǎn)批量的不同，美國生產(chǎn)與庫存控逡逑制學(xué)會（ＡＰＩＣＳ）將制造業(yè)生產(chǎn)類型劃分為離散制造業(yè)和流程制造業(yè)兩大類，以便于針逡逑對不同生產(chǎn)類型企業(yè)的需求提供不同的解決方案［７１］。圖２．１展示了邋ＡＰＩＣＳ對生產(chǎn)類型逡逑的劃分結(jié)果。逡逑

２．４．２集成生產(chǎn)計(jì)劃的過程模型逡逑為了更清晰的描述集成生產(chǎn)計(jì)劃體系各部分之間的聯(lián)系，以下給出了集成生產(chǎn)計(jì)劃逡逑的過程模型，展示各層次計(jì)劃之間運(yùn)行的基本邏輯，如圖２．邋４所示。逡逑－２３－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2783504