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柔性设计机制及其在生产作业计划决策支持系统中的应用

作　者: 庞庆华
导　师: 潘郁
学　校: 南京工业大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 柔性调度组合优化 NP困难启发式算法原型法
分类号: F273
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 210次
引　用: 2次
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内容摘要

在当今的市场中，企业的竞争主要取决于产品的供货周期、质量和售后服务水平。先进的管理是实现上述目标的一个重要手段。而调度是管理的核心内容和关键技术，其任务是在企业有限的资源约束下，确定相关资源在相关设备上的加工顺序和加工时间，以保证所选定的生产目标最优。科学地制定调度方案，对于控制企业的在制品库存、提高产品交货期满足率、缩短产品供货周期和提高企业生产率起着至关重要的作用。随着市场的变化，企业所面临的环境也是复杂多变的，如：越来越短的产品生命周期、快速的技术革命、供应资源的不确定性、定制生产和个性服务、准时生产和敏捷制造等，特别是在成组技术被广泛的应用，生产品种繁多，工艺路线各不相同，以致生产过程变得非常复杂。如何在这种变化的环境中站住脚跟取得胜利是每个企业都要面对的严峻考验。众多成功企业的经验表明：柔性是企业在剧烈变化的环境中求得生存和发展的一个不可缺少的因素。本文以柔性为出发点，讨论了柔性的含义及其测量方法。在此基础上，详细论述了在实际生产过程中影响调度的众多因素，以及目前解决柔性调度的一些理论方法，并提出一种理论上可行的解决方法。将柔性引入到决策支持系统设计中，就产生了柔性设计机制这一用来解决复杂调度问题的先进思想方法。本文采用柔性设计机制，讨论了在Windows 2000 Advanced Server平台上应用PowerBuilder7.0开发工具开发“多品种、小批量生产作业计划调度决策支持系统”的方法，并对系统的设计过程、功能组成以及模拟运行情况给予了详细的分析和研究。由于本文所采用的生产作业调度排序方式属于单件车间生产作业（Job Shop）模型，其应用算法在理论上被证明为NPC（Non-polynomial Complete）难题，在理论上难以找到实用的求解最优的方法，只能得出近优或者满意解。本文算法的一个重要组成论述了怎样应用启发式算法，对Job-Shop车间生产排序问题的一个分支——“多品种、小批量”的生产作业排序问题求得满意解的过程。本文的另一个重要组成部分是用计算机语言（Power Builder7.0）实现人工排序向计算机排序的转化。针对不同的优化目标F_max、T_max、C_max系统可以选摘要用不同的优化方法；结合柔性控制技术。重组技术，提高系统的实用性，使生产作业流程重新组合；系统的灵活操作性和系统信息深层次的共享，以及企业PD （Products Data）的深层挖掘等三个方面是系统的难点所在。本文的最后一部分通过对扬子石化检修安装公司生产加工“工艺规程”中的部分实例进行模拟分析，展示了系统的具体使用方法和操作流程，算例结果也初步验证了系统所采用算法的合理性和可行性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-53
  1.1 引言  10-12
  1.2 柔性及其测量方法  12-21
    1.2.1 柔性  12-15
    1.2.2 柔性的测量方法  15-21
  1.3 柔性调度  21-44
    1.3.1 影响柔性调度的因素  23-33
    1.3.2 柔性调度的解决方法  33-42
    1.3.3 柔性调度解决方法的发展方向及其研究热点  42-44
  1.4 柔性调度问题的研究策略  44-46
  1.5 柔性调度注意的问题  46-48
  1.6 本系统与FMS的关系  48-51
  1.7 主要工作组成  51-53
第二章柔性设计机制  53-73
  2.1 引言  53-54
  2.2 柔性设计机制的现况及其发展  54-60
    2.2.1 现况  54-58
    2.2.2 目前不足及其发展  58-60
  2.3 系统柔性增强技术  60-71
    2.3.1 规则  60-64
    2.3.2 资源分配  64-67
    2.3.3 软件开发技术  67-69
    2.3.4 系统应用技术  69-71
  2.4 课题研发背景  71-73
第三章 AJ-System1.0系统设计  73-95
  3.1 引言  73-74
  3.2 开发环境设计  74-85
    3.2.1 4GL语言、原型化和OO方法  74-76
    3.2.2 操作平台(OS)的选择  76-78
    3.2.3 工具选择  78-84
    3.2.4 系统运行瓶颈问题的解决  84-85
  3.3 算法设计  85-90
    3.3.1 算法基础  86
    3.3.2 算法扩展及其应用  86-89
    3.3.3 搜索排序  89-90
  3.4 系统结构设计  90-91
  3.5 系统功能设计  91-95
    3.5.1 功能模块设计  92-93
    3.5.2 具体功能模块  93-95
第四章 AJ-System1.0系统实施  95-127
  4.1 引言  95-96
  4.2 实施方法  96-102
    4.2.1 结构化方法  96-99
    4.2.2 面向对象的方法  99-100
    4.2.3 原型化方法  100-102
  4.3 实施过程研究  102-125
    4.3.1 数据库设计  102-110
    4.3.2 前端设计  110-125
  4.4 系统评价  125-127
第五章案例分析  127-137
  5.1 引言  127
  5.2 算例  127-133
    5.2.1 问题  127-128
    5.2.2 解决步骤  128-133
  5.3 典型案例分析  133-136
    5.3.1 关键工期及其总工期分析  133-134
    5.3.2 资源利用分析  134
    5.3.3 系统结果分析  134-136
  5.4 不足和设想  136-137
结语  137-138
参考文献  138-146
致谢  146-147
硕士生期间科研成果  147

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