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多品种小批量生产方式下基于约束理论的生产计划与控制研究

作　者: 游海波
导　师: 曹国安
学　校: 合肥工业大学
专　业: 工业工程
关键词: 约束理论 鼓-缓冲器-绳子 离散事件系统仿真 改进微粒群算法 多品种小批量
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 501次
引　用: 4次
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内容摘要


随着科学技术的发展,人们对产品的个性化需求越来越高,快速变化的市场环境对于企业生产的效率、准时化和柔性要求日趋提高。高德拉特博士提出的约束理论是重要的现代生产管理方法之一。但是在多品种小批量混流生产的调度中,由于制造系统的随机性特征,系统的瓶颈随着不同的产品组合或任务组合而漂移,变得难以确定。因此在实际应用中很难确定鼓-缓冲器-绳子调度方法的参数。鉴于此论文在研究约束理论、主生产计划、建模与仿真优化的基础上,提出了基于离散事件系统建模与仿真优化的改进DBR生产计划与控制方法。该方法首先收集生产系统的数据,如任务数据、流程数据和能力数据,用离散事件系统建模与仿真软件Flexsim来建立系统模型,并通过仿真运行来确定系统的瓶颈;接着在确定系统瓶颈的基础上,通过仿真和改进微粒群算法来确定和优化DBR的参数;最后根据得到的参数实施DBR生产的计划与控制。论文最后结合合肥汇凌公司实际生产情况给出了一个运用该改进方法的实际调度案例。结果显示改进的DBR调度方法能有效克服了原有DBR方法的缺点,提高了系统的效率,降低在制品库存,缩短生产周期,从而证明了该方法的可行性和有效性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-13
第一章 绪论  13-19
  1.1 课题背景及其意义  13-14
  1.2 课题研究现状  14-17
    1.2.1 国内外的研究情况  15-16
    1.2.2 应用情况  16-17
  1.3 本课题的研究内容和框架结构  17-19
第二章 TOC 的基本理论框架及其在生产管理体系中的地位  19-27
  2.1 约束理论的基本概念  19-21
    2.1.1 瓶颈和瓶颈资源  19-20
    2.1.2 企业的目标  20
    2.1.3 企业绩效的评价标准  20-21
  2.2 约束理论的框架/体系  21-24
    2.2.1 约束理论的核心层  22
    2.2.2 约束理论的方法层  22-23
    2.2.3 约束理论的工具层  23-24
    2.2.4 约束理论的支撑环境层  24
  2.3 生产运作体系的比较  24-26
    2.3.1 MRPⅡ、JIT 与 TOC 的优缺点比较  24-26
    2.3.2 MRPⅡ、JIT 与 TOC 的定位分析  26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 基于约束理论的生产计划与控制研究  27-38
  3.1 主生产计划优化模型  27-30
    3.1.1 生产订单处理  27
    3.1.2 主生产计划生成模型  27-30
  3.2 基于约束理论的生产作业控制模型  30-33
    3.2.1 约束理论生产控制的原则  30-31
    3.2.2 约束的定义、识别与类型  31-33
  3.3 约束理论的生产计划与控制——Drum-Buffer-Rope 系统  33-35
  3.4 DBR 的生产计划与控制的步骤  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章 基于仿真优化的DBR 生产计划与控制研究  38-57
  4.1 系统仿真概述  38-40
    4.1.1 系统仿真的分类  38
    4.1.2 仿真技术的发展趋势  38-39
    4.1.3 系统仿真技术的优点  39-40
  4.2 制造系统建模与仿真  40-43
    4.2.1 建模与仿真的基本概念  40-41
    4.2.2 离散事件系统建模与仿真及其在制造系统的应用  41-42
    4.2.3 系统建模与仿真在制造系统的资源配置和优化整合中的应用  42-43
  4.3 基于离散事件仿真的DBR 生产计划与控制方法  43-52
    4.3.1 基本假设  43-44
    4.3.2 建模与仿真平台(Flexsim 简介)  44-48
    4.3.3 基于Flexsim 仿真的DBR 生产计划与控制方法  48-52
  4.4 仿真参数优化算法流程  52-56
    4.4.1 基本PSO 算法的原理  52-53
    4.4.2 改进PSO 算法及求解流程  53-54
    4.4.3 离散事件系统 DBR 参数优化问题的改进PSO 算法  54-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章 应用实例  57-68
  5.1 应用背景  57-60
    5.1.1 汇凌公司简介  57-59
    5.1.2 排气管生产流程介绍  59-60
  5.2 运用基于仿真优化的DBR 方法应用于排气管的生产  60-65
    5.2.1 收集生产数据  60-61
    5.2.2 建立系统仿真模型  61-62
    5.2.3 系统瓶颈识别  62
    5.2.4 瓶颈缓冲的设定以及排序  62-64
    5.2.5 基于改进PSO 的 DBR 参数仿真计算优化  64-65
  5.3 优化结果分析  65-67
    5.3.1 不同排序规则的比较分析  65
    5.3.2 不同缓冲系数的比较分析  65-66
    5.3.3 不同组合批量比较分析  66-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章 总结与展望  68-70
  6.1 论文研究的主要工作和成果  68
  6.2 存在的不足和展望  68-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的学术论文  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术
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