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基于RBF网络的OKP企业变型零件生产提前期估算

作　者: 姜远扬
导　师: 高迎平
学　校: 河北工业大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: OKP RBF 模糊聚类变型零件改进型K-means聚类算法
分类号: F407.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

OKP(One-of-a-Kind Production,按类单件生产)生产模式能够迅速满足不断增长的客户个性化订单需求,适应激烈的市场竞争需要,代表着机械制造企业未来发展的方向之一。OKP生产模式的运用要求企业的生产管理与控制系统能够适应瞬息万变的市场变化,并及时动态的对变化做出反应,以迎合个性化订单的需求。但在我国当前该模式的具体生产实践中,许多企业由于数字化生产管理的基础薄弱,诸如ERP、MRPII等先进生产管理系统不能够得到有效的数据支持,系统对市场订单变化的迅速反应能力受到制约,有的甚至还很严重。因此,怎样解决ERP、MRPII等系统的数据支持问题,缓解数据化生产管理的薄弱现状,提高企业对动态市场的快速反应能力,就成为当前我国OKP企业所面临的重要问题之一。本研究以我国一家典型的OKP机械制造企业为对象,针对影响其ERP系统MRP动态制定期量标准(订单的动态变化导致了期量标准的变化)的关键问题——变型件生产提前期的估算,运用人工神经网络方法加以解决。该方法选取RBF神经网络,以变型件生产提前期估算问题为研究对象,并结合聚类分析理论,运用MATLAB软件工具,对初始数据进行处理,筛选出具有代表性的变型件作为网络处理对象;以影响生产提前期因素为输入变量,生产提前期数据为输出变量建立网络;运用改进型k-means聚类算法初选RBF网络函数中心,梯度下降法训练中心位置、半径及输出权值。实验结果表明基于改进型k-means聚类算法的RBF神经网络可以较为准确的估算出变型件生产提前期数据,从而为OKP模式企业MRP的准确制定提供数据支持,并将RBF理论的应用范围作进一步的深化。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  §1-1 OKP 生产模式的实质和研究热点  8-9
  §1-2 RBF 神经网络的特点及研究热点  9-10
  §1-3 OKP 生产模式中存在的变型零件生产提前期问题及解决方法  10-11
  §1-4 本论文拟研究的主要内容和意义  11-13
第二章 OKP 生产模式基础理论  13-19
  §2-1 OKP 生产模式的产生  13-16
    2-1-1 制造业生产模式分类的探索过程  13-15
    2-1-2 OKP 生产模式的产生  15-16
  §2-2 OKP 的实质和特点  16-17
  §2-3 OKP 生产模式是制造企业信息化发展的必然趋势  17-18
  小结  18-19
第三章变型零件生产提前期的估算问题  19-24
  §3-1 生产提前期估算问题  19-21
    3-1-1 MRP 提前期设置过程中存在的问题  19-20
    3-1-2 批量和提前期设置不当所引起的问题  20-21
  §3-2 生产提前期估算问题的解决方案  21-22
  小结  22-24
第四章 RBF 神经网络  24-37
  §4-1 神经网络——解决提前期估算问题的理想工具  24-27
    4-1-1 专家系统的特点  24-25
    4-1-2 遗传算法的特点  25-26
    4-1-3 神经网络  26-27
  §4-2 适用于提前期估算问题的基本人工神经网络类型  27-30
    4-2-1 工业应用中常用的基本人工神经网络类型  27-29
    4-2-2 变型件提前期估算问题的解决——BP 网络与RBF 网络的比较  29-30
  §4-3 RBF 神经网络  30-36
    4-3-1 RBF 网络学习过程  31-32
    4-3-2 RBF 神经网络的学习思想  32-33
    4-3-3 主要的RBF 学习方法  33-35
    4-3-4 解决变型零件生产提前期估算问题时各算法的优劣  35-36
  小结  36-37
第五章基于改进 K—MEANS 聚类算法的 RBF 网络学习方法  37-45
  §5-1 K—均值聚类算法及其面临的主要问题  37-39
    5-1-1 K-均值聚类算法简介  37-38
    5-1-2 K-均值聚类算法面临的主要问题  38-39
  §5-2 K-MEANS 算法的初值依赖性及其改进算法  39-41
    5-2-1 K-means 算法的初值依赖性  39-40
    5-2-2 改进型k-means 算法  40-41
  §5-3 基于改进型K-MEANS算法的RBF 网络学习算法  41-44
  小结  44-45
第六章基于 K-MEANS 算法的 RBF 网络解决变型件生产提前期估算问题  45-60
  §6-1“变型零件生产提前期估算系统”概要设计方案  45-58
  §6-2“变型零件生产提前期估算系统”估算模块的实际应用效果  58-59
  小结  59-60
第七章结论  60-62
  §7-1 全文总结  60
  §7-2 进一步研究的展望  60-62
参考文献  62-64
附录 A  64-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果  67

基于RBF网络的OKP企业变型零件生产提前期估算

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