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敏捷环境下的生产管理及关键技术研究

郑翔天  
【摘要】: 敏捷制造已成为21世纪制造企业的主要生产模式,它以“竞争—合作(协同)”的方式,提高企业竞争能力,实现对市场需求做出灵活快速反应。订单任务频繁变化、紧急订单任务的出现概率也不断增加,造成车间生产计划调度的动态性大大增加,传统的生产调度方法和调度系统不能适应车间敏捷化的要求,如何安排生产计划、如何进行调度成为企业生产顺利、有效进行的关键问题。因此,研究适应现代敏捷化企业车间需要的生产作业调度技术有现实的理论意义和实用价值。 在对敏捷企业制造车间系统结构、敏捷制造车间的运行特点及作业调度流程分析的基础上,以及对实际企业的内部业务流程调研过程中,提出了一种敏捷化车间作业计划系统的结构模式,建立了车间调度系统的功能模型,并对系统的各功能模块进行了规划和研究。 针对敏捷车间调度问题,考虑到车间调度工艺约束以及加工设备资源种类、数量变化的情况和各类资源在可用时间上的相互约束影响,建立了多资源约束的车间调度问题的通用模型,设计并完成了以启发式、模拟退火算法以及混合算法为基础的三种优化调度方法。 完成的启发式作业车间优化调度,以流通时间为目标,引入了备选工艺方案,设计了多规则组合调度方法,基于不同的规则对调度目标的影响程度来决定待加工工序的优先权数,以实现调度任务的分配和优化。 将启发式算法和模拟退火算法结合起来,提出了一种混合优化调度方法。该方法根据多资源之间的约束关系及优先规则对调度目标的影响程度,减弱了随机性的调度规则和算法随机性对结果的影响。实例仿真表明,该算法可以有效地解决作业车间的调度问题,并克服了启发式算法不具备全局搜索的优势和模拟退火算法存在的随机性缺陷,取得了比单独使用启发式算法和模拟退火算法更好的效果。 通过上述研究,完成了企业的信息化项目的若干模块,以工艺管理、生产调度、物资管理部分为重点,利用java语言和SQL数据库语言设计了系统的模块和业务处理流程。最终通过实际使用和算例验证了系统的可行性和稳定性。


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