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《重庆大学》 2012年
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基于瓶颈工序的多资源多目标机械加工车间排产方法与系统研究

李鹏  
【摘要】:瓶颈工序是机械加工过程中经常遇到的制约整个生产流程正常进行的生产实际问题,流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度,而且影响了其它环节生产能力的发挥。瓶颈工序的产生通常与瓶颈资源息息相关,而物料、加工装备、工装和刀具等多种资源都有可能成为制约生产的瓶颈资源。 同时,随着制造业的发展,机械加工车间排产的优化目标已逐渐从单一目标发展成为多目标,重点包括加工周期、生产成本和能耗等等。因此,如何综合考虑基于多资源的瓶颈工序约束,建立面向多优化目标的机械加工车间排产方法对优化车间排产,实现资源合理配置和生产效益最大化具有非常重要的学术和工程意义。 本文首先简述了机械加工车间排产问题的研究现状,针对现有研究中大多是基于单资源单目标排产的不足,根据机械加工车间排产问题的特点,建立了一种基于多资源约束的多优化目标机械加工车间排产模型。 其次,针对多目标遗传算法早熟收敛的缺陷,结合免疫遗传算法和约束理论,提出了一种基于瓶颈工序的多资源多目标机械加工车间排产算法。首先利用生物免疫系统中抗体多样性的产生及保持机理保证了Pareto解集的多样性;再通过设计算法的编码方案、解码方案和免疫算子实现了约束理论主导的瓶颈资源主导非瓶颈资源、瓶颈资源产销率决定整个系统产销率的思想,有效改善了传统免疫遗传算法在性能和求解质量等方面存在的不足;最后通过实例仿真验证了该算法的可行性和有效性。 最后,基于上述方法和技术,设计并开发了一种基于机械加工车间MES的排产管理子系统,包括排产数据管理和作业排产两大功能。并将本文研究内容和系统在某机械加工车间排产中进行了应用,取得了良好的应用效果。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH186

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【参考文献】
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