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基于约束理论的造纸企业生产调度模型研究

作　者: 姚鹏飞
导　师: 周少华
学　校: 湖南大学
专　业: 工商管理
关键词: 造纸企业生产调度约束理论浆纸平衡小生境遗传算法
分类号: F426.83;F224
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

生产调度研究属于运营管理的范畴,是管理学理论和实证研究的热点之一。如何提高生产计划的精确度、减少计划变更次数,满足不断变化的客户需求已成为管理者和研究人员关注的焦点问题。目前专门研究生产调度的文献虽然很多,但国内关于造纸企业生产调度方法的研究还不多,且主要针对纸卷切割、打浆过程等开展研究。本文立足国内现代造纸企业生产实际,在国内外有关生产调度文献研究的基础上,对造纸企业的生产调度模型进行了研究。本文在对生产调度研究进行综述的基础上,根据约束理论、生产调度理论和最优化理论的原理与方法,提出了模型构建的指导思想和原则,分析了造纸企业生产调度的目标、约束条件、策略以及生产过程的瓶颈,并以基于浆纸平衡的抄纸系统合理加工方案为切入点,结合造纸企业生产实际和客户需求,构建了基于约束理论的造纸企业生产调度模型。为了克服传统遗传算法早熟和收敛慢的特点,提出了求解该模型的小生境遗传算法,并通过普通遗传算法与小生境界算法运行结果对比和小生境界算法迭代200次与迭代300次运行结果对比,发现小生境遗传算法具有全局收敛、收敛速度快等优点。同时,为了检验已构建模型的有效性,本文选择沅江纸业有限责任公司作为该模型的应用实例,分析了该公司生产调度现状,将构建的生产调度模型运用于沅江纸业有限责任公司,算例的结果表明该模型求解造纸企业生产调度问题的效果好,有实用价值,可用于指导造纸企业实际生产调度。本文下一步的工作将结合生产统计数据,进一步优化生产调度模型,使造纸企业生产调度更科学化。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
插图索引  11-12
附表索引  12-13
第1章绪论  13-24
  1.1 选题背景与意义  13-15
  1.2 研究范围界定与主要解决的问题  15-16
    1.2.1 研究范围界定  15
    1.2.2 主要解决的问题  15-16
  1.3 生产调度国内外研究状况  16-21
    1.3.1 生产调度问题的建模方法研究  16-17
    1.3.2 生产调度方法研究  17-21
    1.3.3 生产调度研究的发展趋势  21
  1.4 研究内容与方法  21-24
    1.4.1 研究内容  21-23
    1.4.2 研究方法  23-24
第2章研究的相关理论基础  24-36
  2.1 约束理论  24-29
    2.1.1 TOC 的基本原则  24-26
    2.1.2 TOC 的调度系统  26-27
    2.1.3 使用TOC 编制计划的四步骤  27-29
  2.2 生产调度理论  29-34
    2.2.1 生产调度理论的基本概念  30
    2.2.2 生产调度模型  30-32
    2.2.3 生产调度方法  32-34
  2.3 最优化理论  34-36
    2.3.1 最优化问题的数学模型  34
    2.3.2 最优化问题的分类  34
    2.3.3 最优化问题的解题步骤  34-36
第3章造纸企业生产调度模型的构建  36-48
  3.1 模型构建的指导思想与原则  36-37
    3.1.1 模型构建的指导思想  36-37
    3.1.2 模型构建的原则  37
  3.2 造纸企业的生产调度  37-39
    3.2.1 造纸企业生产调度的目标  37-38
    3.2.2 造纸企业生产调度的约束条件  38
    3.2.3 造纸企业生产调度的策略  38-39
  3.3 抄纸系统的加工方案  39-42
    3.3.1 生产过程的瓶颈分析  39-41
    3.3.2 基于浆纸平衡抄纸系统加工方案研究  41-42
  3.4 造纸企业生产调度模型  42-44
    3.4.1 模型假设  42-43
    3.4.2 制定生产计划任务表  43
    3.4.3 生产调度数学模型  43-44
  3.5 小生境遗传算法  44-48
    3.5.1 染色体编码方案  44-45
    3.5.2 适应度函数评价  45
    3.5.3 基本遗传操作  45-46
    3.5.4 引入小生境技术  46-47
    3.5.5 算法评价  47-48
第4章应用实例  48-57
  4.1 公司总体概况  48-49
    4.1.1 公司发展情况  48
    4.1.2 主要产品和特色  48-49
  4.2 公司生产系统  49-50
    4.2.1 主要生产单位和辅助系统情况  49
    4.2.2 主要生产工艺流程  49-50
  4.3 公司生产调度现状  50-52
    4.3.1 生产计划体系  50-51
    4.3.2 生产组织系统  51
    4.3.3 生产调度中存在的问题  51-52
  4.4 模型应用  52-55
    4.4.1 初始数据确定  52-54
    4.4.2 沅纸生产调度模型  54-55
    4.4.3 模型求解  55
  4.5 模型求解结论说明  55-57
结论  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文  64-65
附录 B 求解程序  65-74

基于约束理论的造纸企业生产调度模型研究

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