虛擬單元動態(tài)協(xié)調(diào)策略與調(diào)度問題研究.pdf

1、面對多品種、小批量的市場需求和復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境，企業(yè)需要采取先進的生產(chǎn)制造方式和有效的車間調(diào)度控制技術(shù)，才能提升自己的生產(chǎn)制造能力、市場響應(yīng)能力和整體競爭能力。虛擬單元制造系統(tǒng)(Virtual Cellular Manufacturing System,VCMS)作為一種兼顧生產(chǎn)柔性和效率的創(chuàng)新生產(chǎn)方式，集成了敏捷制造和精益生產(chǎn)的先進理念，面向任務(wù)以及生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化成組，同時在邏輯上動態(tài)重構(gòu)，適時協(xié)調(diào)配置共享資源并且保證物流負荷平衡

2、，進而優(yōu)化整個動態(tài)調(diào)度的過程，因此，可以有效地提高系統(tǒng)的市場響應(yīng)能力和動態(tài)調(diào)整能力。
　　本文在深入分析虛擬單元制造系統(tǒng)相關(guān)理論和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，具體研究了周期與事件雙驅(qū)動下的虛擬制造單元的動態(tài)調(diào)度問題。鑒于動態(tài)調(diào)度問題的復(fù)雜性，本文分為兩步進行研究。首先從車間層的短期作業(yè)計劃角度出發(fā)，研究了周期驅(qū)動條件下的虛擬制造單元多階段動態(tài)調(diào)度問題并建立了動態(tài)調(diào)度數(shù)學(xué)模型。模型中考慮了加工任務(wù)需求、工件交貨期、設(shè)備加工能力、負荷平衡等因素

3、，且在每個時間階段中提出了任務(wù)優(yōu)先級的排序策略，充分考慮了共享資源的協(xié)調(diào)和分配，實現(xiàn)了最大完工時間和總物料運輸距離加權(quán)和最小化的目標。并運用了啟發(fā)式規(guī)則與蟻群算法相結(jié)合的混合算法進行求解，最終合理制定出了虛擬單元多個時間階段的調(diào)度方案，并取得了較好的求解結(jié)果。
　　考慮到實際生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，在周期條件下生成的作業(yè)調(diào)度計劃的基礎(chǔ)之上，具體考慮了在某個時間階段中發(fā)生機器故障事件影響下的動態(tài)調(diào)度調(diào)整過程。并提出了機器故障下的虛

4、擬單元動態(tài)調(diào)度方法，依據(jù)受影響的工序集合和虛擬單元可利用資源能力進行決策分析，并采取右移和更改加工路徑的混合重調(diào)度策略進行調(diào)度調(diào)整，以保證加工任務(wù)的順利完成和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　為了驗證本文所提動態(tài)調(diào)度模型和策略方法的有效性，在對HZ船舶工程有限公司進行深入調(diào)研之后，詳細分析了其目前存在的生產(chǎn)管理方面的突出問題，并將文中提出的虛擬單元動態(tài)調(diào)度方法應(yīng)用到該公司的管子加工車間中，得到了滿足生產(chǎn)柔性和動態(tài)要求的優(yōu)化調(diào)度方案。最后的結(jié)果