面向電子制造企業(yè)的PCB組裝車間批量調(diào)度問題研究.pdf

1、隨著全球化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，客戶需求多樣化和個(gè)性化特征日趨明顯，多品種、小批量、交期短需求模式對(duì)電子制造業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理提出了更高的要求，不少電子制造企業(yè)從傳統(tǒng)的備貨式生產(chǎn)方式(Make-to-Stock，MTS)轉(zhuǎn)變?yōu)橛唵问缴a(chǎn)方式(Make-to-Order，MTO)。為了滿足多品種、小批量、多批次、隨機(jī)訂貨的要求，縮短生產(chǎn)周期、按時(shí)按量交貨、穩(wěn)定的質(zhì)量、合理的價(jià)格等，成為MTO企業(yè)贏得顧客訂單的重要條件，然而實(shí)施此生產(chǎn)系統(tǒng)的制造企

2、業(yè)面臨著任務(wù)不均衡，品種繁多，顧客常改單，交貨期短，返工率大，成本難以控制等難題。
　　本文針對(duì)印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）組裝批量調(diào)度問題進(jìn)行了研究，以某PCB組裝車間為具體研究對(duì)象，建立了PCB組裝作業(yè)車間批量調(diào)度模型，提出了雙層調(diào)度方案，運(yùn)用改進(jìn)蟻群算法與鄰域搜素算法進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化，然后針對(duì)該P(yáng)CB組裝批量調(diào)度計(jì)劃制定相應(yīng)的加班策略，并開發(fā)出PCB組裝批量調(diào)度原型系統(tǒng)。本文的主要內(nèi)容包括：<

3、br>　?。?）構(gòu)建了PCB組裝作業(yè)車間批量調(diào)度系統(tǒng)框架。本文對(duì)企業(yè)的具體情況進(jìn)行調(diào)研和分析，建立了以總生產(chǎn)成本為目標(biāo)函數(shù)的調(diào)度模型，真實(shí)反映了企業(yè)在MTO生產(chǎn)模式下最核心的成本問題。在調(diào)度模型的基礎(chǔ)上，充分利用蟻群算法和鄰域搜索算法在求解非等批量調(diào)度問題的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)了批量劃分和確定了子批的加工順序，并設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面的PCB組裝調(diào)度系統(tǒng)。這些研究?jī)?nèi)容構(gòu)成了整個(gè)作業(yè)車間批量調(diào)度系統(tǒng)的整體框架。
　　（2）建立了PCB組裝批量調(diào)

4、度數(shù)學(xué)模型。本文基于對(duì)實(shí)際生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)研，建立了PCB組裝批量調(diào)度模，以總生產(chǎn)成本最小化為目標(biāo)函數(shù)，在模型的約束條件上充分考慮了《勞動(dòng)法》規(guī)定的加班時(shí)長(zhǎng)、《交易合同》中交期延遲懲罰等因素以及PCB組裝過程的一些限制條件，結(jié)合具體生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定各工序組裝時(shí)間，并采用矩陣方式對(duì)批量劃分后的子批PCB、工序以及機(jī)器設(shè)備間的關(guān)系進(jìn)行了合理表達(dá)，建立的數(shù)學(xué)模型很好地描述了PCB組裝批量調(diào)度問題。
　?。?）設(shè)計(jì)了PCB組裝批量調(diào)度問題求解

5、算法框架?；赑CB組裝批量調(diào)度數(shù)學(xué)模型，采用雙層調(diào)度方案策略，第一層調(diào)度方案運(yùn)用改進(jìn)蟻群算法和領(lǐng)域搜索算法確定批量的劃分以及子批量的工序在機(jī)器上的組裝順序。第二層調(diào)度方案基于推理1和引理1來制定“加班策略”以減少組裝過程中生產(chǎn)總成本，通過增加加班時(shí)間，尋找總成本函數(shù)圖像中的“斷點(diǎn)”，該“斷點(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的總成本是梯度函數(shù)的一個(gè)極小值點(diǎn)，所有極值點(diǎn)中的最小值即為目標(biāo)函數(shù)最小值，從而實(shí)現(xiàn)PCB組裝批量調(diào)度優(yōu)化。
　?。?）開發(fā)了基于需求