基于CPM和TOC的单件小批生产计划与调度方法研究

论文摘要

随着市场竞争的日益剧烈,大多数制造企业的生产方式正向着多品种小批量方向发展,因此面向单件小批量生产方式的车间生产作业计划与调度问题已成为一个具有代表性的生产调度问题。本文首先分析了论文的研究背景、研究状况及研究意义。然后,在比较与分析了当前主要几种生产计划与调度方法的基础上,提出了一种基于关键路径法与约束理论相结合的单件小批生产计划与调度的方法,并重点研究了基于关键路径法识别工件的关键路径、基于约束理论识别瓶颈资源及优化、基于启发式规则的瓶颈工序排序、基于瓶颈资源重新确定关键路径以及基于“拉”“推”结合的非关键工序排序的优化算法等问题。另外,本文还分析了初始生产作业计划后的生产再调度问题,针对企业实际生产情况,提出了用于动态调度的滚动窗口技术,并结合关键路径法及约束理论,对初始单件小批生产作业计划优化方案算法中的工序及设备的初始状态进行了修正,形成了动态调度模型,并利用该模型对生产中经常出现的插入新任务及设备故障现象进行了具体的分析。最后,以关键路径法与约束理论相结合的单件小批生产作业计划优化方案算法为核心,开发出了一套单件小批生产计划系统软件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 国内外生产计划与调度研究概述
• 1.2.1 生产计划与调度方法研究现状
• 1.2.2 单件小批生产问题概述
• 1.2.3 单件小批生产计划与调度研究现状
• 1.2.4 国内外生产计划与调度应用现状
• 1.3 论文研究意义
• 1.3.1 理论方面
• 1.3.2 实践方面
• 1.4 论文主要研究内容
• 第二章 关键路径法和约束理论相结合的生产计划与调度方法
• 2.1 关键路径法
• 2.1.1 关键路径法的形成历史和应用情况
• 2.1.2 关键路径法的局限性
• 2.2 约束理论分析
• 2.2.1 约束理论的形成历史和研究现状
• 2.2.2 约束理论内容
• 2.2.3 约束理论在生产计划与调度方面的优势
• 2.3 关键路径法与约束理论相结合的计划与调度方法
• 第三章 XX 企业生产作业计划优化方案算法设计
• 3.1 企业生产现状分析
• 3.1.1 企业生产概况
• 3.1.2 车间目前生产作业计划优化方式
• 3.1.3 车间生产作业计划优化过程中存在的问题
• 3.1.4 车间单件小批生产系统
• 3.2 基于关键路径法识别关键路径
• 3.2.1 绘制网络图
• 3.2.2 识别关键路径
• 3.3 瓶颈资源的识别
• 3.3.1 瓶颈的描述
• 3.3.2 瓶颈资源的识别方法
• 3.4 基于启发式规则的瓶颈工序排序
• 3.4.1 调度目标、调度规则与性能评价指标的确定
• 3.4.2 层次分析法选取调度规则
• 3.4.3 启发式调度规则的确定
• 3.4.4 瓶颈工序启发式排序算法
• 3.5 重新确定关键路径
• 3.6 非关键路径上工序作业计划
• 3.6.1 瓶颈工序之前的工序
• 3.6.2 瓶颈工序之后的工序
• 第四章 XX 企业生产调度方法研究
• 4.1 动态调度问题概述
• 4.2 周期滚动窗口技术
• 4.2.1 滚动窗口技术
• 4.2.2 工件进入调度窗口的原则
• 4.3 动态调度策略
• 4.3.1 事件驱动调度策略
• 4.3.2 周期性驱动调度策略
• 4.4 关键路径法、约束理论和滚动窗口技术的结合
• 4.4.1 车间初始生产作业计划优化方案算法的修正
• 4.4.2 车间突发性事件具体处理方法
• 第五章 XX 企业生产作业计划优化系统软件实现与实例分析
• 5.1 软件功能概述
• 5.2 软件功能模块介绍
• 5.2.1 功能模块图
• 5.2.2 功能模块详细说明
• 5.3 实例分析
• 5.3.1 车间典型批量产品加工数据
• 5.3.2 输出结果
• 5.4 结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 后续工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录 关于车间生产调度性能指标权重确定调查问卷