离散型工业生产计划与控制仿真研究

论文摘要

随着市场竞争的加剧,制造业面临着订单任务频繁变化、交货期越来越短等问题的严峻考验。合理有效地组织生产,保证生产过程高速、安全和顺利进行,是企业赢得竞争的关键。为此,研究一套科学、高效、切实可行的生产计划与控制的方法有着重要的意义。目前我国很多企业都在探索先进的生产计划与控制的方法,然而企业对目前先进生产计划与控制方法—ERP、JIT和TOC仍存在着一些曲解和困惑,过分夸大某种方法的功能而导致了不合理的使用,没有搞清楚它们各自的使用范围。因而仍然存在着交货周期长,在制品库存过高等问题。因此,以科学的理念,集成ERP、 JIT和TOC系统,真正解决生产的计划与控制问题非常必要。本文从我国目前离散型工业生产计划与控制管理方面国内外的研究现状中,找到了研究的切入点,并从离散型工业生产计划与控制的现状入手,对ERP、IT和TOC实施存在的问题进行了深入分析,指出了各自的优势和局限性,同时也提出了集成三者的必要性。在综合ERP的计划性,JIT的车间作业控制和TOC对瓶颈环节的持续改善的优势后,提出了集成ERP、JIT、 TOC三者的生产计划与控制系统以及利用仿真实施集成系统的过程。首先总体对集成原因与优势、集成模型做了分析。接着从集成系统的三个关键点和仿真实施集成系统的思路两方面来剖析实施系统的思路,关键点主要有三方面：集成TOC与ERP制定中长期生产-主生产计划,TOC指导下的瓶颈管理以及基于瓶颈环节的JIT看板生产管理系统。在此基础上,展开对三个关键点仿真实施的深入研究。指出了集成TOC和ERP主生产计划的制定程序,是在原来ERP制定主生产计划的基础上充分考虑约束条件后制定的。主生产计划制定后,进一步分解为车间作业计划,需要对车间中的瓶颈进行识别,首先分析了计算机仿真是科学合理方法的优势和仿真识别瓶颈环节的过程,还提出了瓶颈管理的对策。车问作业计划下达车间后,进行车间控制作业时,本文结合精益生产的看板生产和约束理论的瓶颈管理提出了基于瓶颈环节的看板生产系统,对此系统的原理,仿真过程以及运作模式进行了重点的分析。根据研究的理论结果,以山西普松自动化为例,选用Witness仿真软件,对瓶颈识别和瓶颈环节的看板生产管理做了仿真实例应用。通过瓶颈环节识别,提出了瓶颈环节的优化方法。并对基于瓶颈环节的看板生产系统做了仿真,设计了可视化的仿真界面,在对结果做了分析的基础上,提出了实施这种集成生产计划与控制的对策和建议。本文的创新之处在于：（1）对于ERP、JIT和TOC目前我国离散型工业的实施现状进行了全面的对比分析。（2）用新的理念进行了ERP、JIT和TOC集成,提出了集成式的生产计划与控制方法仿真实施思路。（3）提出了集成系统的三个关键点,并用仿真手段对关键点进行实例实施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 选题来源
• 1.1.3 研究目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外离散生产计划与控制系统研究现状
• 1.2.2 国内外仿真研究
• 1.3 研究主要内容和方法
• 1.3.1 研究方法
• 1.3.2 研究主要内容
• 1.3.3 研究框架
• 2 离散型工业生产计划与控制系统相关理论
• 2.1 离散型工业与流程型工业对比分析
• 2.1.1 离散型工业与流程型工业的特点
• 2.1.2 离散型工业与流程型工业生产计划与控制系统比较
• 2.2 生产计划与控制概论
• 2.2.1 生产计划与控制涵义
• 2.2.2 生产计划与控制发展与趋势
• 2.3 先进生产计划与控制的相关内容
• 2.3.1 ERP生产计划与控制
• 2.3.2 JIT生产计划与控制
• 2.3.3 TOC生产计划与控制
• 2.3.4 ERP、JIT、TOC方法对比研究
• 2.4 WITNESS仿真平台简介
• 3 离散型工业生产计划与控制的现状与问题
• 3.1 离散型工业生产计划与控制现状与问题
• 3.1.1 离散型工业生产计划与控制现状
• 3.1.2 离散型工业生产计划与控制问题分析
• 3.2 我国先进生产计划与控制方法的实施现状与问题研究
• 3.2.1 ERP实施现状与问题
• 3.2.2 JIT实施现状与问题研究
• 3.2.3 TOC实施现状与问题研究
• 4 集成ERP、TOC与JIT的生产计划与控制仿真总体思路
• 4.1 三者集成的原因与优势
• 4.1.1 三者集成的原因
• 4.1.2 集成系统的优势
• 4.2 三者集成后的模型
• 4.3 集成系统的仿真实施思路
• 4.3.1 集成系统实施的关键项
• 4.3.2 仿真实施集成系统的思路
• 5 集成系统的仿真实施过程
• 5.1 集成TOC与ERP制定主生产计划
• 5.1.1 集成TOC与ERP制定主生产计划优势
• 5.1.2 集成TOC和ERP制定主生产计划
• 5.2 瓶颈管理仿真
• 5.2.2 仿真识别瓶颈的优势
• 5.2.3 仿真瓶颈环节的过程分析
• 5.2.4 瓶颈管理对策
• 5.3 基于瓶颈环节的看板生产系统仿真
• 5.3.1 基于瓶颈环节的看板生产系统介绍
• 5.3.2 基于瓶颈环节的看板生产的运作模式
• 5.3.3 基于瓶颈环节的看板生产的仿真过程
• 6 离散型工业生产计划与控制仿真方法的应用
• 6.1 资料分析及整理
• 6.1.1 企业生产计划与控制现状分析
• 6.1.2 产品加工工艺路线与各工序加工时间参数
• 6.2 WITNESS建模与仿真过程
• 6.3 瓶颈识别
• 6.3.1 假设条件
• 6.3.2 元素定义
• 6.3.3 元素可视化的设置
• 6.3.4 结果分析
• 6.3.5 瓶颈环节的优化
• 6.4 基于瓶颈环节的看板生产系统仿真
• 6.4.1 看板生产系统基本情况介绍
• 6.4.2 看板生产系统仿真模型设计的一般性问题
• 6.4.3 元素定义
• 6.4.4 可视化模型建立
• 6.4.5 结果分析
• 7 集成系统实施的对策与建议
• 7.1 企业基础设施条件的配备
• 7.2 提高企业的车间现场管理能力
• 7.3 企业文化的建设
• 7.4 加强员工的培训工作
• 7.5 视企业不同情况来实施
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 附录1 瓶颈识别的仿真程序
• 附录2 看板生产系统仿真程序
• 致谢
• 在学期间主要成果
• 在校期间参与项目