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总装生产线的生产调度文献综述

2016-07-29

,以实现作业排序问题的求解,并给出了采用三种不同表示方式和分解推理的排序知识处理方法。这里是一篇总装生产线的生产调度,让我们一起来看看详细内容吧~

第一节概论

随着人们生活水平的日益提高,科技创新速度的加快和市场的国际化,制造业市场环境发生了巨大变化,需求日益个性化、多样化和快速变化。这使得倡导标准化和批量化的大批量制造模式陷入了前所未有的困境,按顾客订单生产的多品种、小批量的生产模式逐渐成为制造业的主流。

在这种情况下,企业生产的产品种类变得更加复杂,同时激烈的市场竞争要求产品的交货期越来越短,因此,建立符合企业实际生产情况的生产管理系统是企业适应市场和自身发展的需要。现代制造企业需要进行多品种、小批量生产,这种生产方式使生产的计划、组织和控制变得更加复杂,另外要求企业对生产过程中所出现的各种信息进行及时反馈和出理,生产调度问题作为生产管理系统的核心内容和关键问题,其研究具有十分重要的理论和实用价值。调度是企业生产的指挥中心,他按计划安排、协调、维持整个企业的生产过程,各个生产环节又及时将生产实时信息传给它。因此,优化生产调度成为增强企业竞争力、提高企业经济效益和社会效益的关键因素实际生产调度的目标大体可以分为:1能力最大化:使生产能力达到最大,使运输和生产的时间尽量减少;2成本最低化:使生产过程中的原材料投入降到最低,尽量减少浪费,使人力资源达到很好的搭配,在满足生产目的的前提下,尽量减少成本的投入;3客户满意度最大化:合理排产,尽量避免交货延迟,灵活生产,满足客户多变的需求。

因而研究制造业大规模复杂生产过程的生产、调度问题与方法对于提高企业的管理水平,增强企业的竞争力,促进整个行业的进步与发展具有十分重要的意义。

本文就某企业总装生产线的生产调度进行研究分析,旨在找出该生产线现有生产调度过程中存在的问题,并通过网络计划优化技术解决目前存在的生产调度问题,优化该企业的生产调度。

第二节  生产调度问题的研究进展及趋势

一、研究现状

调度问题的研究始于20世纪50年代,1954年Johnson 提出了解决n/2/f/Cmax和部分特殊的n/3/f/Cmax问题的优化算法,代表调度理论研究的开始。此后,对于生产调度问题的建模和求解,一直是理论界的热点。60至70年代建立了调度理论的主体并重视调度复杂性的研究。20世纪70年代后期,人们开始注意并重视调度复杂性的研究,提出了用于研究算法有效性和问题难度的计算复杂理论。这个时期很多调度问题被证明为NP问题,人们自然地转向启发式方法或其他智能算法及其有效性方面的研究工作。从80年代初开始,调度研究有理论研究转向应用研究阶段。在这样的历史背景下,应用人工智能、实时智能研究成果解决实际调度问题的智能调度方法就走上了历史的舞台。人工智能在60年代就将计划和调度问题作为其应用领域之一,但直到80年代以M Fox教授为代表的学者们开展给予约束的智能调度和信息系统的研究为标志,人工智能才真正开始应用于实际调度问题。智能调度方法是解决实际调度问题的最有效的途径和最有前途的研究方向之一,但是他并不排斥与经典理论中的方法结合使用。

值得关注的是,近年来人们将这些优化方法有机地结合起来,如遗传算法与调度规则、仿真与基于知识的方法等相结合,产生了良好的应用前景。我国学者也己开始注意利用这些理论来研究调度算法问题。

张国庆、胡晚霞等人针对用数学方法解决计划编制问题所存在的适用范围的灵活性等方面的不足,提出了生产计划编制的智能支持思想,他们通过对计划编制任务分析和分解,用多库协调技术将决策者、计划模型、计划编制人员、经验和知识有机的结合起来。

龙连文和王月霞提出了一种基于知识推理的专家系统的模型,以实现作业排序问题的求解,并给出了采用三种不同表示方式和分解推理的排序知识处理方法。

汤和与袁俊良根据排序理论建立平行顺序移动方式下排序问题的数学模型,提出了有效的启发式算法,初步实现计算机辅助编制作业计划。

曹桂琴等人开发了一个生产调度系统建立以有向图表示的因果推理模型生产计划的制定采用基干面向对象环境的因果推理方法。

二、发展趋势

经过几十年的快速发展,生产调度问题的研究取得了长足的进步,但是在生产调度领域还存在大量的问题需要去研究。首先,在生产调度理论研究上还大的发展空间。由于大多数的生产调度问题是NP-hard问题,还有相当数量的是开放式问题,这使得求解生产调度问题的精确解变得非常困难,如何求得一个近似解也是一个重要的研究方向。研究的范围逐步由原来的静态环境下的调度问题发展到动态环境下的调度问题。由研究单资源受限的生产调度问题发展到研究多资源受限的生产调度问题。因为现实生产条件下,很多调度问题都是多资源受限制的调度问题,研究此类问题对解决实际调度问题很有帮助。其次,在研究的方法上会进一步的改进。数学规划法在生产调度中曾被广泛使用,但由于大多数的生产调度问题属于NP-hard问题,计算复杂性使得这些方法的运用一直受到限制。但现在,随着新的解决技术、更强有力的启发式规则和现代计算机所提供的计算能力,使得数学规划法又重新得到学者们的重视。在其他的算法研究上也有很多工作可以做,例如,在元启发式算法中,学者们趋向于将多种方法组合在一起构成混合算法,利用多种算法的优势互补以取得更好的效果。最后,生产调度领域目前还大多停留在理论研究阶段,与现实结合的不是很紧密。因此,在此后的发展过程中,应该将调度理论和生产实践相结合,将调度理论的研究成果应用到生产实践中去。

第三节  研究内容和研究方法

一、研究内容

本文先介绍生产调度问题基本理论,对国内外的生产调度问题的研究现状进行总结分析,然后以某企业总装生产线的生产调度为实例,通过优化其生产调度来解决该企业生产调度中存在的问题,并以此说明生产调度在企业生产管理中的重要地位。

论文共分为四章。本文第一章中,介绍了本课题的选题意义,以及生产调度问题的研究进展及发展趋势,在第二章中主要介绍了生产调度的一些理论知识,包括:生产调度的定义、内容、其在企业中的重要性,生产调度的分类、特点以及生产调度的主要研究方法和研究策略。而在第三章,主要以某总装生产线的生产调度研究为实例,通过分析找出该生产线调度过程中存在的问题,并提出优化方法。其优化方法主要是网络计划优化。最后一章主要对整篇文章进行了总结,并对今后的生产调度研究进行了展望。

二、研究的方法

(1)、文献阅读:通过查阅企业生产调度相关研究成果、理论著作、学术报告、各种期刊或论文等,了解目前国内外生产调度的理论基础,特点、研究方法以及研究现状,并对这些资料进行总结分析,以便在以后的论文写作中进行参考、引用。同时查阅与该企业相似的企业的生产调度案例,对收集到的案例进行分类、整理、总结。

(2)、企业实践法:以某企业的总装生产线的调度问题为实例,针对该企业总装生产线生产调度的实际情况,以及该生产线在生产调度过程中产生的问题,通过优化其生产调度够缩短产品生产周期,减少半成品库存,从而增强企业竞争力、提高企业经济效益和社会效益。

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