本文關(guān)鍵詞：面向汽車混流生產(chǎn)的沖壓車間調(diào)度和裝配線排序方法研究與應(yīng)用　出處：《華中科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 汽車混流生產(chǎn)計(jì)劃 沖壓車間調(diào)度 汽車排序 多車間關(guān)聯(lián)排序 人工蜂群算法 小世界優(yōu)化算法

【摘要】：為了滿足市場(chǎng)的多樣化需求,汽車混流生產(chǎn)線上的產(chǎn)品種類越來越多,混流生產(chǎn)中的產(chǎn)品切換通常會(huì)帶來切換時(shí)間、生產(chǎn)時(shí)間和物料需求的變化,復(fù)雜的生產(chǎn)過程需要更加精準(zhǔn)的計(jì)劃調(diào)度。汽車生產(chǎn)主要包含沖壓、焊裝、涂裝以及總裝四大生產(chǎn)工藝,每一個(gè)車間計(jì)劃都需要考慮關(guān)聯(lián)車間的計(jì)劃安排,從而制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃,以提高加工效率、減少生產(chǎn)成本、縮短訂單完成時(shí)間。傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)和手工編排方式制定的生產(chǎn)計(jì)劃難以實(shí)現(xiàn)車間的合理調(diào)度,汽車生產(chǎn)企業(yè)迫切需要一種科學(xué)、高效地面向混流生產(chǎn)的計(jì)劃調(diào)度方法。本文對(duì)某汽車企業(yè)的混流生產(chǎn)車間進(jìn)行研究,以各個(gè)車間的主生產(chǎn)計(jì)劃為核心,以智能優(yōu)化算法為支撐,研究了汽車混流生產(chǎn)中的計(jì)劃調(diào)度問題。通過對(duì)汽車混流生產(chǎn)中的沖壓車間調(diào)度和裝配線排序方法的總體研究,探討了三類混流生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度問題:沖壓車間調(diào)度問題,裝配車間的汽車排序問題以及多車間關(guān)聯(lián)排序問題,實(shí)現(xiàn)了面向汽車混流生產(chǎn)的計(jì)劃調(diào)度原型系統(tǒng)的搭建與驗(yàn)證,并將部分模型和算法在企業(yè)的MES項(xiàng)目中得到應(yīng)用,取得了不錯(cuò)的實(shí)際應(yīng)用效果。論文依據(jù)汽車生產(chǎn)工藝流程,針對(duì)混流生產(chǎn)車間的計(jì)劃調(diào)度問題,從問題特點(diǎn)、模型建立、算法優(yōu)化求解、實(shí)例計(jì)算、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用等方面開展深入研究,具體包括:(1)通過對(duì)汽車生產(chǎn)工藝流程的概述,剖析了其混流生產(chǎn)的特點(diǎn)與難點(diǎn)。基于對(duì)汽車沖壓車間調(diào)度問題、汽車排序問題以及多車間關(guān)聯(lián)排序問題的深入研究,針對(duì)車間計(jì)劃調(diào)度的模型和優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新,構(gòu)建了面向汽車混流生產(chǎn)的沖壓車間調(diào)度和裝配線排序方法研究的總體框架。(2)針對(duì)沖壓車間的柔性生產(chǎn)特點(diǎn),主要考慮生產(chǎn)過程中的制造成本和制造周期,建立了基于柔性作業(yè)調(diào)度的沖壓車間調(diào)度模型。在求解流水車間調(diào)度問題的過程中,基于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)蜂群算法的改進(jìn),提出了一種多目標(biāo)混合人工蜂群(MHABC,Multiobjective Hybrid Artificial Bee Colony)算法,并通過標(biāo)準(zhǔn)算例對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。隨后,針對(duì)某汽車企業(yè)的沖壓車間計(jì)劃調(diào)度實(shí)例問題,采用MHABC算法進(jìn)行Pareto最優(yōu)求解,并提供了具體調(diào)度方案的選擇方法,從而降低了車間生產(chǎn)成本,保證了沖壓車間的高效生產(chǎn)。(3)針對(duì)汽車焊裝、涂裝和總裝車間的生產(chǎn)工藝特點(diǎn),將混流生產(chǎn)車間的計(jì)劃調(diào)度問題歸納為汽車排序問題,并選取總裝車間的汽車排序問題進(jìn)行詳細(xì)研究,建立了一個(gè)以生產(chǎn)線負(fù)荷平衡為約束、以工位負(fù)載平衡和裝配產(chǎn)品相似度為目標(biāo)的多目標(biāo)模型。結(jié)合小世界網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征,提出了一種新型的實(shí)現(xiàn)快速混流排產(chǎn)的離散小世界優(yōu)化(DSWO,Discrete Small-World Optimization)算法,并采用標(biāo)準(zhǔn)算例驗(yàn)證了DSWO算法的正確性與有效性。隨后,設(shè)計(jì)了一種Pareto離散小世界優(yōu)化算法(PDSWO,Pareto Based Discrete Small-World Optimization)來求解多目標(biāo)汽車排序問題,并對(duì)某汽車總裝車間計(jì)劃調(diào)度過程進(jìn)行排序優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)了總裝車間的生產(chǎn)負(fù)荷均衡。(4)結(jié)合汽車生產(chǎn)工藝具有連續(xù)性的特點(diǎn),提出了帶緩沖區(qū)的多車間關(guān)聯(lián)排序模型,針對(duì)涂裝緩沖區(qū)(PBS,Painted Body Storage)進(jìn)行深入研究,建立以物料消耗平準(zhǔn)化和工位負(fù)載時(shí)間平衡的多目標(biāo)調(diào)度模型。在對(duì)單級(jí)PBS緩沖區(qū)的求解方面,提出了一種基于DSWO算法的兩階段優(yōu)化算法,并對(duì)多級(jí)PBS排序問題進(jìn)行了詳細(xì)探討,針對(duì)兩級(jí)PBS排序問題,提出了一種基于離散人工蜂群算法的三階段優(yōu)化算法。隨后,分別對(duì)某汽車企業(yè)的單級(jí)PBS和兩級(jí)PBS排序問題進(jìn)行了實(shí)例分析,表明了多階段優(yōu)化方法的有效性,實(shí)現(xiàn)了PBS排序過程,保障了各工位負(fù)載均衡和物料消耗的平順化。(5)根據(jù)汽車生產(chǎn)的工藝流程和各車間的計(jì)劃調(diào)度模型,通過對(duì)原型系統(tǒng)進(jìn)行功能劃分,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向汽車混流生產(chǎn)的計(jì)劃調(diào)度原型系統(tǒng)。通過對(duì)某汽車企業(yè)的計(jì)劃調(diào)度實(shí)例進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)了車間計(jì)劃調(diào)度過程的可配置建模,系統(tǒng)地解決了整車生產(chǎn)的計(jì)劃調(diào)度問題,全面驗(yàn)證本文模型和算法的適用性與先進(jìn)性。最后,將本文研究的部分模型和算法嵌入到MES系統(tǒng)的計(jì)劃調(diào)度模塊中,并在某汽車企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)部署,取得了不錯(cuò)的實(shí)際應(yīng)用效果。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F273;F426.471

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王海濤;;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)度值的混流生產(chǎn)線穩(wěn)定性研究方法[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2013年03期

2 張厥昌;;二進(jìn)制選裝編碼與多品種混流生產(chǎn)的組織[J];二汽科技;1989年01期

3 徐勃娜;適應(yīng)多品種混流生產(chǎn)的轎車裝配工藝[J];汽車研究與開發(fā);1999年02期

4 張洪滿;富康轎車混流生產(chǎn)總裝配工藝研究與實(shí)踐[J];汽車科技;2000年02期

5 張焱;客車混流生產(chǎn)組織[J];客車技術(shù)與研究;2001年03期

6 楊挺;張定華;陳冰;李山;;基于有向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的混流生產(chǎn)線產(chǎn)能規(guī)劃方法[J];中國(guó)機(jī)械工程;2011年07期

7 王進(jìn);樊樹海;;混流生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代制造工程;2010年08期

8 徐勃娜;適應(yīng)多品種混流生產(chǎn)的轎車裝配工藝[J];汽車工藝與材料;1999年04期

9 王進(jìn);樊樹海;沈謙;李磊;;混流生產(chǎn)車間設(shè)施布局方法概述[J];機(jī)械制造;2009年10期

10 葛凌志;李浙昆;高磊;;多品種變批量零件柔性混流制造運(yùn)行系統(tǒng)的研究[J];機(jī)械制造;2011年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 孫睿珩;;汽車制造領(lǐng)域混流生產(chǎn)線上的優(yōu)化排程算法[A];增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力 促進(jìn)吉林經(jīng)濟(jì)發(fā)展——啟明杯·吉林省第四屆科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

2 朱宗乾;;多品種混流生產(chǎn)線產(chǎn)品投產(chǎn)順序編排問題的優(yōu)化方法探討[A];管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)進(jìn)展——全國(guó)青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第4卷）[C];1997年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 邱東山;東風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)三個(gè)系列實(shí)現(xiàn)混流生產(chǎn)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 田志鵬;面向汽車混流生產(chǎn)的沖壓車間調(diào)度和裝配線排序方法研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2016年

2 王楠;基于實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的混流裝配生產(chǎn)優(yōu)化與仿真技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

3 王美林;制造物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下混流制造過程自適應(yīng)調(diào)度方法研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

4 葉明;多級(jí)混流生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2007年

5 黃剛;混流裝配生產(chǎn)的計(jì)劃排序及其執(zhí)行過程管理[D];華中科技大學(xué);2007年

6 彭運(yùn)芳;多品種混流制造車間運(yùn)作控制方法研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 翁耀煒;基于合弄的混流生產(chǎn)車間調(diào)度研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

2 孫浩迪;F公司P類產(chǎn)品生產(chǎn)線混流改造研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2014年

3 周煒;汽車輪胎總成混流組裝及配送研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 盧光富;混流生產(chǎn)線批量流及操作人員配置的優(yōu)化研究[D];吉林大學(xué);2017年

5 楊靜;混流焊裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2016年

6 慕繼武;基于虛擬制造單元的混流制造模式研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2007年

7 王進(jìn);汽車混流生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化與仿真[D];武漢理工大學(xué);2011年

8 鄭力源;復(fù)雜混流生產(chǎn)線車間規(guī)劃研究[D];五邑大學(xué);2012年

9 張巖巖;基于排隊(duì)理論的混流制造系統(tǒng)服務(wù)率優(yōu)化與負(fù)荷平衡研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

10 韓曉超;汽車總裝車間混流生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1312723