面向约束管理的制造系统仿真优化技术研究

论文摘要

随着市场竞争的日趋激烈,消费者对产品个性化要求的不断提高,制造企业正逐步向多品种小批量生产模式过渡,需要相应的生产运作模式与之相适应。本文针对多品种小批量制造环境,在深入研究约束理论应用的基础上,通过研究应用合适的仿真优化技术,帮助实现对于有关生产运作控制策略的改善,并尝试将这一解决方案应用于现实生产当中。本文首先对约束理论及其在生产领域中的三种管理方法进行了分析,研究其基本思想与应用方法,然后对其重要实施工具DBR的关键参数进行了研究。这些参数对约束管理模式下的计划方法具有举足轻重的影响,但是现有的研究成果并无法将其定量化。针对这一问题,本文提出了基于AnyLogic的仿真优化系统解决方案。该方案的目的就在于充分利用现有资源条件,采用仿真优化技术寻找运作控制组合参数最优值,并提供给生产系统一个最优的排产结果以指导现场生产。针对仿真优化过程中的重复建模情况,本文提出借助AnyLogic工具,以DEVS模型规范为指导,尝试对模型进行通用化处理,以增加模型重用性,减少仿真建模重复工作量。最后本文针对某舰船企业管子加车间的生产现状,分析了现存的问题,并尝试利用约束管理思想对企业业务流程进行重组。最后借助AnyLogic仿真软件建立了面向约束管理的仿真模型,并对比了不同转运批量和缓冲大小对于准时交货率以及WIP水平的影响。最后在总结全文的基础上,就如何完善此模式并将其系统化和软件化进行展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.4 本文的主要内容与组织框架
• 2 基于约束管理的计划与控制系统
• 2.1 关于约束管理
• 2.2 DBR 负荷控制方法关键参数研究
• 2.3 本章小结
• 3 基于 AnyLogic 的仿真优化系统研究
• 3.1 仿真优化技术
• 3.2 基于AnyLogic 的仿真优化系统方案
• 3.3 仿真模块关键技术研究
• 3.4 本章小结
• 4 针对某制造车间实际的初步应用验证
• 4.1 车间现状描述
• 4.2 面向约束管理的仿真模型实现
• 4.3 仿真结果统计与分析
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献