非紧密衔接工序车间作业调度方法的研究与设计

论文摘要

随着高新技术特别是信息技术的迅速发展、客户需求的快速变化及经济的全球化,企业对加强技术与管理的改进与创新、提高企业的竞争力,提出了迫切的需求。而生产与运作管理的核心是生产车间调度问题能否高效地获得优化解,因此,研究生产车间调度问题具有很大的理论意义和现实价值。论文首先详细介绍了生产车间调度问题的目标、类型及研究现状,并就该类问题的数学模型与相关算法,如启发式方法、进化算法、邻域搜索法等进行了探讨,并指出了其存在的不足。然后对当前车间调度研究在现实中的存在的问题进行了总结并提出非紧密衔接工序调度问题,最后详细阐述了对于非紧密衔接工序调度问题的解决方法和算法设计方面的研究情况。针对大多数研究忽视工序间延迟约束和装配约束下车间调度问题的情况,提出一类非紧密衔接工序调度问题。首先说明了研究解决该类问题的必要性,构建了它的数学模型,提出标准工序、延迟工序和扩展加工工艺树概念;然后设计了一种由非紧密衔接工序调度模型转换为紧密衔接工序调度模型的调度策略,并分析了模型转换后对相应调度算法复杂度的影响;最后用实例进行了模拟计算,验证了调度策略的可行性和有效性。在对非紧密衔接工序调度问题进一步研究的基础上,通过对拟关键路径和最佳适应调度算法进一步完善,设计了一种通过优先调度延迟工序,对标准工序分批采用拟关键路径法和最佳适应调度法,同时考虑关键设备上标准工序尽量紧凑的非紧密衔接工序的动态调度算法。并通过实例验证,表明了所提出的调度算法不仅能够较好地解决更具实际意义的动态非紧密衔接工序调度问题,而且能够扩展解决动态紧密衔接工序调度问题。最后,对真实企业生产加工数据运用经典车间调度算法和非紧密衔接工序车间调度算法进行调度,通过对比分析,进一步验证了非紧密衔接工序调度策略的可行性与非紧密衔接工序调度算法的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 研究背景
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 相关领域的国内外研究概况
• 1.2.1 车间调度问题
• 1.2.2 车间调度问题的算法研究
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 车间调度问题的理论与方法
• 2.1 引言
• 2.2 车间调度问题概述
• 2.2.1 车间作业调度问题描述
• 2.2.2 车间调度问题的特点
• 2.2.3 车间调度问题模型
• 2.2.4 车间调度问题模型表示法
• 2.2.5 车间调度问题的调度指标
• 2.2.6 车间调度问题的分类
• 2.3 国内外车间调度问题的算法研究
• 2.4 现实调度中存在的问题
• 2.5 本章小结
• 第3章 非紧密衔接工序车间调度问题的提出及调度策略
• 3.1 引言
• 3.2 非紧密衔接工序调度问题分析
• 3.3 非紧密衔接工序调度问题模型设计
• 3.3.1 工序分类
• 3.3.2 扩展加工工艺树模型
• 3.4 非紧密衔接工序到紧密衔接工序的转换策略
• 3.5 非紧密衔接工序调度算法的复杂性分析
• 3.6 实例验证
• 3.7 本章小结
• 第4章 非紧密衔接工序动态车间调度算法设计
• 4.1 前言
• 4.2 非紧密衔接工序动态调度问题描述与分析
• 4.2.1 非紧密衔接工序动态调度问题描述
• 4.2.2 非紧密衔接工序分类
• 4.2.3 非紧密衔接工序调度问题建模
• 4.3 延迟约束转换
• 4.4 扩展加工工艺树的分解及工序加工的优先级
• 4.5 基于ACPM 和BFSM 的动态调度算法设计
• 4.5.1 基于拟关键路径法的调度策略
• 4.5.2 基于最佳适应调度法的调度策略
• 4.5.3 关键设备上的标准工序尽量紧凑法
• 4.5.4 非紧密衔接工序动态调度策略
• 4.6 非紧密衔接加工工序动态调度实例
• 4.7 本章小结
• 第5章 非紧密衔接工序车间调度算法案例分析
• 5.1 引言
• 5.2 单一产品非紧密衔接工序调度实例及比较
• 5.2.1 调度实例抗冲刷截阀
• 5.2.2 较为复杂调度实例电动截阀
• 5.3 多产品非紧密衔接工序动态调度实例及比较
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢