收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向加工—装配混合生产系统的优化排序研究

王炳刚  
【摘要】: 随着市场竞争进一步的加剧和产品需求个性化的发展,为了能够及时满足用户多样化的需求,同时又不大量增加企业的库存,近年来,越来越多的企业采用了混流加工-装配系统以提高企业生产的柔性和应对市场需求不断变化的能力,从而提升企业的市场竞争力,比如在轿车发动机、汽车、家用空调等生产企业中,普遍都采用了加工-装配式混流生产系统。为了提高混流加工-装配系统的生产效率,可以采用改善生产设施的方法,比如引进效率更高的生产设备等,但是采用这种方法的成本较高,实施时间较长。相比之下,采用优化混流加工-装配系统生产顺序的方法更具经济性和实用性。本文以轿车发动机混流加工-装配系统为研究背景,对该类系统中的四类典型的优化排序问题进行了深入的研究。 通过对轿车发动机生产系统的组成以及各条生产线的性质的分析,对本文要研究的问题进行了归类。按照部件加工线调度、混流装配线排序、加工-装配系统集成优化排序,以及加工-装配系统批量和排序集成优化的顺序分别对各个问题的国内外研究现状进行了系统全面的综述,指出了各个领域存在的问题。 对于单条部件加工线调度问题,以最小化最大完工时间为优化目标,对带有限中间缓冲区的多级混合流水部件加工线的调度问题进行了研究。为了确定调度方案,并计算最大完工时间,提出了一种由第一工位投产序列,采用基于事件驱动和空闲机器优先规则相结合的方法。采用了基于遗传算法和模拟退火算法的混合算法求解该问题,在该混合算法中,采用启发式方法和随机产生相结合的方式形成初始种群,结合问题本身的特点设计了新的选择、交叉和变异算子。通过遗传算法和模拟退火算法的混合,克服了各个单一算法的不足,平衡了算法广泛性搜索和集中性搜索的能力。针对相同的问题和计算数据,将该算法的优化结果与近年发表的文献中的结果进行了比较,比较结果验证了该算法的有效性和优越性。然后,按照奇瑞第二发动机公司各条部件加工线的实际构成,应用该公司真实的数据,分别对缸体、缸盖、曲轴和凸轮轴加工线的班次加工计划进行了优化调度,对于每条加工线的调度结果均优于奇瑞第二发动机公司目前采用的调度方法的结果。 对于单条混流装配线的排序问题,以部件消耗平顺化和最小化最大完工时间为目标,建立了带有限中间缓冲区的混流装配线的两目标优化排序数学模型。结合多目标混流装配优化排序问题的特点,设计了一种多目标遗传算法用于问题的求解。在此算法中,应用了帕累托分级和共享函数的方法用于可行解适应度值的评价,保证了解的分布性和均匀性,同时对种群初始化、选择、交叉、变异算子以及精英保留策略进行了设计。按照奇瑞发动机公司装配线的实际构成和真实的数据,将该算法的优化结果与采用前一章中的混合算法分别对两个单目标进行优化的结果进行了比较,比较结果验证了该多目标遗传算法的可行性和有效性。 对于加工-装配系统集成优化排序问题,研究了由一条带有限中间缓冲区的混流装配线和若干条带并行机和有限中间缓存区的部件加工线组成的拉式生产系统的集成优化排序问题,以平顺化混流装配线的部件消耗及最小化装配线和多条加工线总的完工时间成本为优化目标,提出了系统集成优化框架,基于之前对各条加工线调度和的装配线排序问题的研究,考虑产品和部件的库存约束,建立了集成优化数学模型,提出了一种由装配序列产生各条加工线第一工位加工序列的方法,设计了一种新的多目标遗传算法用于求解该问题,在此算法中,采用了可适应的遗传算子和新的适应度评价函数。对多目标优化算法得到的非支配解集,提出了基于满意度函数的评价方法。按照奇瑞发动机公司各条生产线的实际构成和真实的数据,通过与多目标模拟退火算法的结果进行比较,比较结果验证了该多目标遗传算法的可行性和有效性,应用该可适应多目标遗传算法可以获得满意的非支配解集。 为了能够充分利用各个调度区间各条生产线的生产能力,同时为了克服采用完全混流排序方法可能造成频繁切换,以致引起错漏装操作的不足,以装配车间三个连续班次生产计划为输入,以最小化加工-装配系统总的正常完工时间成本、超时完工时间成本和库存成本为目标,对该加工-装配系统的批量和排序集成优化问题进行了研究,建立了优化数学模型,提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合求解方法,在该算法中,提出了新的编码方式、交叉和变异方法,采用了可适应的交叉和变异算子,应用企业的实际生产数据,将该算法的优化结果与可适应遗传算法的优化结果进行了比较,比较结果验证了该混合算法的有效性。 结合奇瑞第二发动机公司的实际需求,对发动机混流生产计划管理的现状、存在问题以及需求进行分析,设计并开发了一套面向发动机混流生产的计划管理软件系统,并把本文提出的优化排序方法应用到该系统中,使研究成果能够在企业中得到实际应用。 最后,对全文所做的主要工作进行了总结,并对后续的研究进行了展望。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 沈英俊,黄海军,吴飒,吴靖;一种求解同顺序 Flowshop 排序问题的新的启发式算法[J];北京航空航天大学学报;1998年01期
2 张华;何波;杨超;;基于粗糙集和多目标规划的多物流配送中心选址[J];工业工程与管理;2008年02期
3 肖建;郑力;;检修备品库的货位优化模型[J];清华大学学报(自然科学版)网络.预览;2008年11期
4 师瑞峰;周一民;周泓;;一种求解双目标job shop问题的混合进化算法[J];控制与决策;2007年11期
5 白海;企业科技成果推广效果的评价指标体系及数学模型研究[J];重庆师范学院学报(自然科学版);1997年S1期
6 徐泽水,达庆利;混合判断矩阵排序的线性目标规划法[J];管理科学学报;2002年06期
7 郭强;中国资本账户开放排序的国际借鉴[J];世界经济研究;2005年03期
8 于维洋,姜克;基于模糊理论的财务风险排序模型[J];石家庄经济学院学报;2005年04期
9 汪远征;徐雅静;;变量聚类在多指标系统评价中的应用[J];统计与决策;2006年08期
10 ;2007年11月全国酒类前10名品项销售额排序[J];中国酒;2008年01期
11 宋新宇;;不做第二重要的事情[J];中国电子商务;2008年Z1期
12 徐国平;宗蓓华;;基于多目标优化的供应商绩效评估[J];系统管理学报;2008年02期
13 ;2008年2月全国酒类前10名品项销售额排序[J];中国酒;2008年04期
14 谈烨,仲伟俊,徐南荣;多工程间资源分配的决策及优化[J];管理工程学报;1999年04期
15 徐泽水,达庆利;3种基于互反判断矩阵的互补判断矩阵排序法[J];东南大学学报(自然科学版);2001年05期
16 ;祝贺我省15家企业入围全国500强[J];河北企业;2002年08期
17 石云良,麦笑宇,曹佳宏,余永富;铁精矿品位的多目标优化[J];矿冶工程;2003年02期
18 孙国君,邱家学;试论医药产业的进入壁垒[J];中国药房;2003年05期
19 杨珺,杨超,张敏;需求不确定情况下的服务站截流选址分配问题研究[J];物流技术;2005年08期
20 王晓博,李一军;电子商务环境下企业配送中心选址模型与算法研究[J];技术经济与管理研究;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢克斌;黄可为;张瑞友;汪定伟;;炼钢组炉问题的多目标优化模型与算法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第六分册)[中南大学学报(增刊)][C];2009年
2 周磊;宋士吉;;基于改进多目标遗传算法的供应商选择问题研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
3 姬晓涛;杜玉泉;陈秋双;;基于遗传算法的泊位与岸桥多目标联合调度[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
4 邓海山;谢少斐;相秉仁;;多目标遗传算法优化系统参数的单稳态随机共振算法用于弱色谱峰检测的研究[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
5 段雪超;李方伟;;IP网络服务质量路由算法研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
6 葛华;;交通分流的一种启发式平衡算法[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
7 赵云军;唐巍;张立梅;王少林;;多目标分布式发电孤岛优化划分[A];中国智能电网学术研讨会论文集[C];2011年
8 王秀英;郑秉霖;;炼钢—连铸生产调度的启发式算法[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
9 高麟;王成尧;汪定伟;殷秩松;王书宁;;某电器生产厂的平行机台生产调度系统[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
10 李华雄;周献中;;基于0-1分辨矩阵的启发式属性约简[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第六分册)[中南大学学报(增刊)][C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王炳刚;面向加工—装配混合生产系统的优化排序研究[D];华中科技大学;2010年
2 杨荣山;轿车底盘平台开发中多目标优化方法的研究及应用[D];华南理工大学;2009年
3 陈静;船舶压载水置换优化设计方法研究[D];大连理工大学;2011年
4 胡朝辉;面向汽车轻量化设计的关键技术研究[D];湖南大学;2010年
5 王军民;成像卫星鲁棒性调度方法及应用研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 李洪林;药物发现及靶向虚拟筛选的算法与程序设计[D];大连理工大学;2005年
7 孟燕;铁路智能运输系统结构设计方法研究[D];铁道部科学研究院;2005年
8 王继峰;基于可达性的交通规划方法研究[D];清华大学;2008年
9 苑进;贝叶斯学习框架下非线性制造过程建模及多目标优化关键技术研究[D];上海大学;2008年
10 师瑞峰;多目标进化算法研究及其在生产排序中的应用[D];北京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于敏;基于多目标遗传算法的集装箱泊位—岸桥分配优化研究[D];大连海事大学;2010年
2 章斌;工程建设多班制人员分配问题的多目标遗传算法研究[D];华中科技大学;2011年
3 崔连琼;多目标遗传算法及其在船舶型线优化中的应用[D];武汉理工大学;2008年
4 肖桂霞;基于遗传算法的优化研究[D];湘潭大学;2008年
5 李彩珍;基于多目标遗传算法的油田配电网优化研究[D];哈尔滨理工大学;2013年
6 张清知;多目标遗传算法及其在电解铜过程中的应用[D];东北大学;2008年
7 刘婷;改进的多目标遗传算法在作业车间调度中的应用研究[D];大连交通大学;2011年
8 曾飞;基于多目标遗传算法的铁矿石码头泊位调度研究[D];武汉理工大学;2012年
9 王东风;基于个体排挤的多目标遗传算法研究[D];安徽理工大学;2010年
10 徐彦杰;广义估计方程与多目标遗传算法在缓控释制剂处方优化中的研究[D];山西医科大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘彩娜;上市公司尴尬排序[N];中华工商时报;2001年
2 ;冰箱品牌重新排序[N];工人日报;2002年
3 黄力民;中国高校的评估与排序[N];人民日报海外版;2001年
4 ;做好二00一年电子信息百强企业排序准备工作[N];中国电子报;2000年
5 记者綦书环;空调大佬重新排序[N];中华工商时报;2002年
6 中国电子信息产业发展研究院研究部 张大江 刘四平 邵春光;排名变化剧烈 亚洲风头正健[N];中国电子报;2002年
7 本报记者 吕金波;国家禁令拒不执行推荐排序仍在乱来[N];中国工商报;2000年
8 宗米;纺织企业拥有资产总额排序名录[N];中国纺织报;2001年
9 记者 朱向军;2000年上市公司绩效排序揭晓[N];中国证券报;2001年
10 小红;中国电子百强排序演绎时代辨证法[N];发展导报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978