学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于TOC的混合流水线调度方法

作　者: 项洁
导　师: 周炳海
学　校: 上海交通大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 约束理论(TOC) 混合流水线调度鼓-缓冲-绳子(DBR) 瓶颈改进型遗传算法
分类号: F273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 59次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着市场经济的快速发展,消费者对产品的需求日益多样化,越来越多的企业由大批量、标准化的库存型生产模式转变为多品种、小批量的订单型生产模式。这种生产方式的转换使得制造资源计划(MRPII)等生产管理技术已不能满足合理生产的需求。而TOC是使瓶颈产能最大化从而使系统产销率最大化的生产管理与控制方法。它正视瓶颈的存在并充分利用瓶颈,强调瓶颈的持续改善,并综合利用推拉两种生产方式的优点,以此提高系统的整体效益,是目前热门的生产管理技术。混合流水线(Hybrid Flow shop, HFS)调度作为一类典型的调度问题,受到研究者的广泛重视。它属于NP-Hard问题,一般很难精确地求出其最优解,目前主要采用分支定界、启发式、局部搜索等现代优化算法。本文结合国内外已有的研究成果,对HFS调度问题进行了深入和系统的研究。本文所做的主要工作为:(1)深入研究TOC理论、DBR计划与控制机制及生产调度理论,构建混合流水线调度问题的一般描述,在此基础上建立该调度问题的数学模型。(2)构建了基于TOC的混合流水线调度方法,该方法由瓶颈工作站识别、瓶颈工作站调度、基于DBR的缓冲控制机制、非瓶颈工作站调度四个模块组成。其整体构思为:首先建立了定量识别瓶颈工作站的步骤,并开发了相应的启发式算法,进行问题初始解的求解,在此基础上,应用改进型遗传算法对工件在瓶颈工作站上的加工顺序进行优化,并利用缓冲机制决定了工件的投放策略,同时对非瓶颈设备运用优先级规则进行作业排程。(3)为了验证该方法的有效性和高效性,编程实现上述基于TOC的混合流水线调度方法,并应用于不同配置的HFS问题进行研究,同时将该方法与其他调度算法进行比较,仿真分析表明本文所提方法在求解HFS调度问题上具有优越性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-22
  1.1 课题研究背景与意义  9-11
  1.2 TOC 理论概述  11-16
    1.2.1 TOC 的形成历史与发展  11
    1.2.2 TOC 的主要内容  11-14
    1.2.3 TOC 的基本原则  14-16
  1.3 国内外研究现状及分析  16-21
    1.3.1 国内外对生产调度问题的研究现状  16-17
    1.3.2 国内外对混合流水线调度问题的研究现状  17-19
    1.3.3 国内外对TOC 理论的研究现状  19-21
  1.4 章节安排  21-22
第二章混合流水线调度问题描述与建模  22-34
  2.1 混合流水线概述  22-23
  2.2 HFS 调度问题描述  23-26
    2.2.1 HFS 调度问题的结构  23-24
    2.2.2 HFS 调度问题的生产约束  24-25
    2.2.3 HFS 调度问题的订单信息  25-26
  2.3 HFS 调度问题的特点  26-27
  2.4 HFS 调度问题的数学模型  27-30
    2.4.1 HFS 调度问题目标函数的确定  27-28
    2.4.2 HFS 调度问题数学模型的建立  28-30
  2.5 求解HFS 调度问题的方法  30-33
  2.6 本章小结  33-34
第三章基于DBR 的缓冲控制机制研究  34-46
  3.1 DBR 计划与控制方法  34-37
    3.1.1 DBR 计划与控制概念  34-35
    3.1.2 DBR 计划与控制内容  35-36
    3.1.3 DBR 计划与控制实施步骤  36-37
  3.2 瓶颈资源识别  37-42
    3.2.1 瓶颈资源定义  37-41
    3.2.2 瓶颈设备识别方法  41-42
  3.3 缓冲类型及缓冲位置  42-43
    3.3.1 缓冲类型选择  42
    3.3.2 缓冲位置确定  42-43
  3.4 时间缓冲模型的构建  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第四章基于TOC 的混合流水线调度方法  46-64
  4.1 HFS 调度方法架构  46
  4.2 瓶颈识别模块  46-48
  4.3 瓶颈调度模块  48-60
    4.3.1 遗传算法  48-56
    4.3.2 瓶颈设备管理  56-57
    4.3.3 瓶颈工作站调度  57-60
  4.4 基于DBR 的缓冲控制机制  60-61
  4.5 非瓶颈工作站调度策略  61-63
    4.5.1 瓶颈前设备调度策略  62
    4.5.2 瓶颈后设备调度策略  62
    4.5.3 批处理设备调度规则  62-63
  4.6 本章小结  63-64
第五章调度方法实现与仿真分析  64-81
  5.1 调度问题的性能指标  64-66
  5.2 调度方法实现  66-71
    5.2.1 测试数据  66-68
    5.2.2 方法实现与分析  68-71
  5.3 调度方法比较分析  71-80
  5.4 本章小结  80-81
第六章总结与展望  81-83
  6.1 总结  81-82
  6.2 展望  82-83
参考文献  83-88
致谢  88-89
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  89-92
附件  92

基于TOC的混合流水线调度方法

内容摘要

全文目录

相似论文