基于TOC的船舶舾装中间产品离散生产系统仿真及优化研究

论文摘要

船舶舾装中间产品的生产制造在整个船舶建造过程中占有十分重要的地位,提高船舶企业舾装中间产品的制造能力和效率,对于缩短造船周期、提升企业的生产水平具有重要意义。针对船舶舾装中间产品制造的复杂性和目前生产技术水平相对低下所导致的生产资源分配不合理、瓶颈不易识别的问题,本文提出基于TOC的船舶舾装中间产品离散生产系统仿真及优化方法,尝试从系统的角度来识别瓶颈,并提出瓶颈解决方案,为企业生产决策提供支持。本文在综述国内外相关研究成果的基础上,提出运用TOC理论与仿真技术相结合的方法来识别和解决舾装中间产品离散生产系统中存在的瓶颈问题。论文主体内容从舾装中间产品离散生产系统的研究、基于TOC的仿真优化方法研究、案例分析三个方面逐步深入展开。在舾装中间产品离散生产系统研究中,分析了舾装中间产品生产的特点及生产过程中存在的问题;提出了运用TOC理论进行优化的步骤,以及生产过程中瓶颈识别方法和运用DBR系统来解决瓶颈的思路,最后分析了离散生产系统建模的相关理论。在基于TOC的仿真优化研究中,提出了舾装中间产品离散生产系统DBR模型的构建及优化方法,采用“层级物流”的分析方法,由外向内、自上而下的逐层识别瓶颈,由内向外、自下而上的逐层解决瓶颈;分析了生产系统仿真中数据收集整理的方法和仿真建模的步骤;提出了从资源利用率、在制品量、队列长度和等待时间四个方面来分析仿真结果。在案例分析中,以CD船舶公司为研究背景,建立了管件制造车间离散生产系统的“第二级物流”图,并运用Arena仿真软件建立了该离散生产系统生产过程的仿真模型;通过仿真发现了管件制造车间碳钢和不锈钢生产线的瓶颈工序;最后基于TOC的理论和DBR的改善方法,分别从增加资源数量、重新配置资源和提高工作效率三个方面提出了优化方案,通过仿真对比分析,这三种方案均可平衡工序产能、提高车间生产能力,证明了方案的有效性。论文的研究成果为船舶舾装中间产品离散生产系统瓶颈的识别和改善提供了良好的思路与解决途径,也可为其他类似生产系统的改善提供参考。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 论文的选题背景及研究意义
• 1.1.1 论文的选题背景
• 1.1.2 论文的研究意义
• 1.2 国内外相关理论研究及应用综述
• 1.2.1 船舶舾装的国内外研究现状
• 1.2.2 TOC理论发展及应用的国内外研究现状
• 1.2.3 离散生产系统仿真优化的国内外研究现状
• 1.3 论文研究目的和课题来源
• 1.3.1 论文的研究目的
• 1.3.2 论文的课题来源
• 1.4 论文的研究内容及框架
• 2 船舶舾装中间产品离散生产系统研究
• 2.1 船舶舾装中间产品离散生产系统
• 2.1.1 船舶舾装中间产品
• 2.1.2 船舶舾装中间产品生产的特征
• 2.1.3 船舶舾装中间产品离散生产系统中存在的问题
• 2.2 TOC理论在船舶舾装中间产品生产中的应用研究
• 2.2.1 TOC理论在造船企业中的实施步骤
• 2.2.2 船舶舾装中间产品生产过程瓶颈的识别方法
• 2.2.3 船舶舾装中间产品生产过程瓶颈的解决方法
• 2.3 船舶舾装中间产品离散生产系统建模研究
• 2.3.1 离散事件动态系统的建模和分析方法
• 2.3.2 船舶舾装中间产品离散生产系统建模方法分析
• 2.4 本章小结
• 3 基于TOC的船舶舾装中间产品离散生产系统仿真方法研究
• 3.1 船舶舾装中间产品离散生产系统DBR模型构建研究
• 3.1.1 DBR系统构建及优化方法研究
• 3.1.2 船舶舾装中间产品离散生产系统DBR模型的构建
• 3.2 船舶舾装中间产品离散生产系统仿真建模方法研究
• 3.2.1 面向事件与面向过程仿真技术的应用
• 3.2.2 数据收集与分析方法研究
• 3.2.3 船舶舾装中间产品离散生产系统仿真建模过程
• 3.3 基于TOC的仿真结果分析方法
• 3.3.1 资源利用率分析
• 3.3.2 在制品量分析
• 3.3.3 队列长度和等待时间分析
• 3.4 本章小结
• 4 某典型舾装中间产品离散生产系统仿真优化案例分析
• 4.1 案例背景
• 4.1.1 CD船舶公司概况
• 4.1.2 CD 公司船舶舾装中间产品
• 4.1.3 管件制造车间现状及仿真需求分析
• 4.2 管件制造车间生产系统仿真建模
• 4.2.1 管件制造车间生产仿真系统构建分析
• 4.2.2 管件制造车间基础数据的收集和整理
• 4.2.3 管件制造车间生产过程仿真模型的建立
• 4.2.4 仿真结果分析
• 4.3 基于TOC的仿真优化分析
• 4.3.1 优化方案一
• 4.3.2 优化方案二
• 4.3.3 优化方案三
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读学位期间从事的科研课题
• C. 管件制造车间布局图