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基于约束理论的生产运作仿真优化研究

作　者: 李文鹏
导　师: 管在林
学　校: 华中科技大学
专　业: 工业工程
关键词: 约束理论生产计划鼓-缓冲器-绳子模型仿真优化响应曲面法
分类号: F273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在多品种小批量的生产环境中,运用约束理论思想及DBR控制策略已经逐渐被证明是一种有效的生产运作模式。传统的生产计划方法无法将DBR的关键参数定量化,而仿真优化技术已成为解决复杂制造系统控制及管理问题的有效手段。本论文提出采用计算机仿真优化及实验设计的方法对约束管理模型关键参数实施优化,为实现生产系统运作控制参数合理化配置提供了一种科学的研究方法和有效的实施手段。本文首先对约束理论DBR控制机制的关键参数进行了研究,并对实验设计的相关方法尤其是对其中的响应曲面法进行了分析。在此基础上,提出一种面向约束管理的生产运作仿真优化系统框架。使用X-planner和Anylogic建立计划与执行两个不同阶段的系统模型,在生产计划模型中运用基于约束理论的运作控制手段进行计划的制订和生成;仿真系统负责实现对于计划执行过程的模拟验证与评价,通过对生产系统不同环节的模拟使得仿真过程更接近现实。最后运用Minitab的响应曲面模块进行实验设计,得到了因子与响应之间的数学模型,并进而在此基础上进行相关的分析与优化。以某造船厂的管加车间为实验对象实施约束管理思想,通过本文提出的仿真优化系统进行实验,对其中与约束管理相关的参数进行定量优化,以转运批量、时间缓冲、成组区间为实验因子,以准时交货率为需要优化的响应,得出合理的参数配置。最后,在总结全文的基础上,对此新型仿真优化模式进行展望,为将来更进一步的研究应用提供参考建议。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题研究的目的和意义  8-9
  1.3 国内外研究概况  9-11
  1.4 本文的主要内容与组织框架  11-13
2 约束理论与仿真优化  13-28
  2.1 约束理论模型及其关键运作参数  13-17
  2.2 仿真优化与实验设计方法  17-22
  2.3 响应曲面法  22-26
  2.4 基于实验设计的约束管理模型优化研究  26-27
  2.5 本章小结  27-28
3 面向约束管理的仿真优化系统研究  28-37
  3.1 仿真优化系统框架  28-31
  3.2 系统集成与实现  31-36
  3.3 本章小结  36-37
4 针对某制造车间的应用验证  37-55
  4.1 车间基本情况调研  37-42
  4.2 仿真模块的建立  42-45
  4.3 生产计划模块的建立  45-48
  4.4 实验方案  48-49
  4.5 实验结果分析  49-54
  4.6 本章小结  54-55
5 总结与展望  55-57
  5.1 全文总结  55
  5.2 研究展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录攻读学位期间发表的学术论文  61

基于约束理论的生产运作仿真优化研究

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