面向敏捷总装的混合装配线计划调度系统的基础研究

论文摘要

装配在产品生产中占有重要地位,随着用户需求多样化和市场竞争激烈化,多品种混合装配线在企业总装阶段得到了广泛应用。但这种装配线多约束的特点使得其计划编制很困难,手工计划编制已难以适应。如何快速地制定有效的计划,就成为了企业管理者的核心问题。因此,开展面向敏捷总装的混合装配线计划调度系统研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文针对南京某大型企业实际需求,考虑其多约束特点(如物料齐备情况、可用工位数量、固定设备使用状态、流动设备和关键工种的数量及品种间的差异),进行了面向敏捷总装的混合装配线计划调度系统研究,并开发出原型系统。主要工作如下:(1)总结了现有混合生产线计划调度问题数学模型的不足,并结合实际需求,以总装时间最小为优化目标,建立了包括作业分配和产品排序的面向敏捷总装的混合装配线计划调度模型。(2)总结了现有研究算法的不足,考虑求解模型问题的需要,提出基于GA的协同优化算法,并为了克服GA的早熟缺点和提高效率对GA作了改进。结果表明,采用改进后算法制定的计划调度方案的总装时间更小。(3)基于以上研究,以Access为数据库、Java为开发语言平台完成了相应原型系统的开发。该系统实现了作业的合理分配和产品的合理排序功能;达到了快速制定有效计划的目标,并为计划合理地调度了资源。这为面向敏捷总装的混合装配线的计划调度管理提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的研究背景与来源
• 1.2 计划调度系统的研究现状
• 1.2.1 模型研究现状
• 1.2.2 算法研究现状
• 1.3 本课题的研究意义与研究内容
• 1.4 本文各章节安排
• 第二章 计划调度系统的模型研究
• 2.1 作业分配和产品排序的关系
• 2.2 计划调度模型的建立
• 2.2.1 模型描述
• 2.2.2 模型常用名词解释
• 2.2.3 模型约束与条件定义
• 2.2.4 多品种向单品种的转化
• 2.2.5 模型的建立
• 2.3 本章小结
• 第三章 计划调度系统的协同优化算法研究
• 3.1 遗传算法概述
• 3.1.1 GA 的生物背景
• 3.1.2 GA 的基本思想
• 3.1.3 GA 的设计要点与流程
• 3.2 计划调度算法的设计
• 3.2.1 算法的选择
• 3.3.2 算法的设计
• 3.3.2.1 Y 种群进化算法及过程
• 3.3.2.2 X 种群进化算法及过程
• 3.3 本章小结
• 第四章 计划调度系统的开发
• 4.1 开发环境
• 4.2 系统框架
• 4.3 系统算例及运行结果
• 4.3.1 系统算例
• 4.3.2 算例运行结果、模块功能及界面
• 4.3.3 改进的算法性能分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文完成的主要工作
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士学院期间发表的论文