中小型离散制造企业生产调度仿真研究

论文摘要

企业生产调度是企业正常运转的必要手段和重要工具。作为企业作业控制、日常生产管理、生产信息汇集和生产协调指挥的中心，它对提高生产效率、降低生产成本和增强企业经济效益尤为重要。单件小批量的中小型离散制造企业具有复杂性、多约束性、多目标性和不确定性等特点，为节约生产资源、缩短生产周期、降低生产成本、提高生产效率，中小型企业往往要比大型企业更加需要注重车间生产的调度模式，强化信息化管理，做到逐层推进信息流动，做到物质流和信息流相统一，得出真正适合于中小型企业的制造执行系统。本课题针对单件小批量生产模式下的中小型离散制造企业车间生产调度问题进行研究，对车间生产调度策略、工作流技术及整体架构进行了全面的分析。从实际生产的特点出发，从车间生产存在的弊端入手，文章构建了适合于中小型离散制造企业车间生产调度的整体架构模式。并通过工作流技术和车间生产调度的紧密关系，将工作流技术应用到中小型离散制造企业车间生产调度的整体架构模式中，最终构建出基于工作流技术的中小型离散制造企业车间生产调度的整体架构模式。该架构模式的构建涉及了生产中的“人”“机”“料”“法”“环”五大要素，并利用基于不同目标的启发式规则进行了调度排产的结果比较，发现基于最短加工时间的启发式规则的调度结果最优，主要体现在平均流程时间和平均延误时间最短；还将遗传算法的算例作为调度问题的实例加以验证，通过多代遗传得出了最优遗传基因，即最佳调度策略。并提出了评估目标、评估方法和评估参数，以及工作流技术对于工作流调度架构的快速调度速度，方便选择合理高效的作业计划来提高生产线的运行效率、减少库存和缩短生产周期，从而提高生产效率，提高企业竞争力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的国内外发展现状
• 1.3 课题的研究目的和意义
• 1.4 课题的主要研究内容
• 第二章 车间生产调度问题的基本理论及研究方法
• 2.1 车间生产调度的基本理论
• 2.1.1 车间生产调度问题的描述
• 2.1.2 中小型离散制造企业车间生产调度问题的特点
• 2.1.3 中小型离散制造企业车间生产调度亟待解决的问题
• 2.2 车间生产调度的优化算法
• 2.2.1 基于数学模型的方法
• 2.2.2 基于启发式规则法
• 2.2.3 系统仿真的方法
• 2.2.4 基于人工智能的方法
• 2.3 车间生产调度的研究策略
• 第三章 工作流技术的理论研究及其参考模型
• 3.1 工作流技术的基本理论
• 3.1.1 工作流技术的定义
• 3.1.2 工作流技术的发展
• 3.2 工作流管理系统
• 3.2.1 工作流管理系统的功能
• 3.2.2 工作流管理系统的特征
• 3.2.3 工作流管理系统的分类
• 3.2.4 工作流管理系统的参考模型
• 第四章 基于工作流技术的车间生产调度的整体架构
• 4.1 中小型离散制造企业车间生产调度模型设计
• 4.2 基于工作流技术的车间生产调度模型设计
• 4.3 车间生产调度系统流程及结构
• 4.3.1 系统管理模块设计
• 4.3.2 基础数据管理模块设计
• 4.3.3 车间资源管理模块设计
• 4.3.4 生产调度策略模块设计
• 4.3.5 生产调度管理模块设计
• 4.3.6 系统应急管理模块设计
• 4.4 车间生产调度系统的视图设计
• 4.4.1 资源视图设计
• 4.4.2 任务视图设计
• 第五章 工作流技术在车间生产调度系统中的运用
• 5.1 JBoss JBPM 简介
• 5.1.1 JBPM 内核原理和架构
• 5.1.2 JBPM 的过程调度流程解析
• 5.2 工作流技术在车间生产调度整体架构中的运用
• 5.2.1 工作流技术在生产调度中需要注意的问题
• 5.2.2 车间生产调度工作流系统的体系流程
• 5.2.3 车间生产调度中工作流技术的体现
• 5.3 工作流技术的车间生产调度策略模块中的运用
• 第六章 整体架构模式中调度排产模块的实施与评估
• 6.1 调度算法的实施
• 6.1.1 启发式算法的实施
• 6.1.2 遗传算法的实施
• 6.2 调度排产的结果评估
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢