批次管理下多品种跨批量制造企业生产单元构建研究与应用

论文摘要

随着我国航空事业的快速发展,我国航空标准件制造企业发展面临着新的机遇和挑战,如何提高我国航空标准件制造企业的管理水平和竞争力,成为了一个重要课题。在市场竞争日趋激烈,客户对产品多样化和个性化要求日益增加的环境里,产品更新速度不断地加快,使航空标准件制造企业的生产逐渐呈现出了一些新特点,并面临着一些新问题。我国航空标准件制造企业,在不断发展过程中生产系统逐渐形成了批次管理下的多品种跨批量生产环境。一方面,由于行业的特殊性,航空标准件对材质、性能和质量等方面,有着非常高的要求,必须在同炉材料同批制造的批次管理原则下,进行产品的生产组织和管理。航空标准件制造企业实行的这种批次管理,对原材料,生产设备和作业人员都有严格要求和限制。产品原材料必须是同炉号器材,按同一生产批次投入生产,同时同一批次产品,还必须使用同一套生产设备,同一组作业人员进行生产,以确保同批次产品的每个零件,都具有完全相同的材质、性能、质量和使用寿命。另一方面,航空产品在研制期以中小批量采购标准件,而成熟定型产品,是以大批量进行采购,使航空标准件制造企业在同一个生产计划期内,同时出现中小批量和大批量的生产,呈现出多品种跨批量生产的特点。在这样的生产环境里,航空标准件制造企业生产组织和管理变得十分复杂,生产系统运行效率难以提高。为此,不少航空标准件制造企业引进单元生产方式,以提高生产系统对市场需求变化的适应力和生产效率,从而缩短生产周期和交货期。本文对航空标准件制造企业的生产系统进行了研究,分析了批次管理下多品种跨批量制造企业的生产现状;针对这一类型企业在品种和批量频繁变化的条件下,研究如何在有限的制造资源下构建合适的生产单元,同时通过引入信息熵,构建了产品加工工艺的重构性评价指标,并提出了一种基于工序重构的生产单元规划模型,以生产单元系统拥有较高的产品工艺可重构性为目标,建立了适合零件族和设备组并行构建的单元构建优化数学模型。其次,通过对批次管理下多品种跨批量制造企业的生产单元案例进行研究,构建了产品加工的生产单元,同时应用Arena仿真软件,进行仿真模型的构建和仿真,并根据仿真的结果,提出了相应的优化措施。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 论文的选题背景及研究意义
• 1.1.1 论文的选题背景
• 1.1.2 论文研究的意义
• 1.2 国内外相关理论研究及应用综述
• 1.2.1 批次管理的发展与应用现状
• 1.2.2 单元生产的研究及应用现状
• 1.2.3 研究现状总结
• 1.3 本文研究的目的和课题来源
• 1.3.1 本文的研究目的
• 1.3.2 本文的课题来源
• 1.4 本文研究的内容及框架
• 2 批次管理要求下多品种跨批量制造企业生产现状分析
• 2.1 制造企业的生产类型
• 2.1.1 生产类型的划分
• 2.1.2 跨批量制造问题
• 2.2 批次管理下多品种跨批量制造企业的生产现状
• 2.2.1 批次管理下多品种跨批量制造企业生产特点
• 2.2.2 批次管理下多品种跨批量制造企业生产存在的问题
• 2.3 批次管理下多品种跨批量制造企业生产管理需求分析
• 2.4 本章小结
• 3 批次管理要求下多品种跨批量制造企业生产单元构建
• 3.1 问题描述
• 3.2 生产单元规划模型构建
• 3.2.1 生产单元规划模型分析
• 3.2.2 离散信源的信息熵
• 3.2.3 生产单元工艺的可重构性评价
• 3.2.4 生产单元构建的策略
• 3.2.5 生产单元规划模型
• 3.3 基于遗传算法的生产单元规划模型求解
• 3.3.1 遗传算法在生产单元构建问题中的应用
• 3.3.2 遗传算法的求解特点及步骤
• 3.3.3 生产单元规划模型的遗传算法求解
• 3.4 本章小结
• 4 应用案例
• 4.1 APP 公司概况
• 4.2 APP 公司生产存在的问题分析
• 4.3 APP 公司生产单元的构建
• 4.4 APP 公司单元生产仿真
• 4.4.1 单元生产的仿真建模方案
• 4.4.2 单元生产的仿真建模过程
• 4.4.3 单元生产仿真结果的分析和优化
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读学位期间从事的科研课题