不確定環(huán)境下模具制造多項目動態(tài)調(diào)度建模與仿真.pdf

1、模具是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的基礎(chǔ)工藝裝備，主要用于高效大批量生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品中的有關(guān)零部件和制件，是制造裝備業(yè)的重要組成部分。模具制造水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。伴隨著全球制造業(yè)向我國轉(zhuǎn)移的大趨勢，廣東逐漸成為世界制造業(yè)的重要基地之一，模具需求量日益增加。然而，與發(fā)達(dá)工業(yè)國家相比，我國模具工業(yè)的綜合水平仍存在一定的差距，這種差距在企業(yè)生產(chǎn)管理方面表現(xiàn)得尤為明顯。
　　 模具制造屬于面向資源的單件工程訂貨

2、型生產(chǎn)方式。模具生產(chǎn)過程特別強(qiáng)調(diào)交叉與并行，自始至終存在著雙向信息的傳遞，屬于典型的項目式運(yùn)作模式。模具的生產(chǎn)管理具有多企業(yè)、多項目共享資源，協(xié)調(diào)管理的典型需求。模具生產(chǎn)過程中存在許多不確定因素(如任務(wù)工期不確定、可再生資源發(fā)生故障、隨機(jī)插入新訂單等)，這些不確定因素的出現(xiàn)往往導(dǎo)致實際生產(chǎn)無法遵循開始制訂的基準(zhǔn)調(diào)度計劃，只有采取行之有效的預(yù)防方法和科學(xué)的動態(tài)調(diào)度與控制策略，才能優(yōu)化資源配置，盡量消除不確定因素的影響，確保項目順利進(jìn)行。<

3、br>　　 本文在國家自然科學(xué)基金(50675039、50875051)和國家863計劃資助項目(2006AA04Z132)的聯(lián)合資助下研究不確定環(huán)境下的模具制造多項目動態(tài)調(diào)度問題。從模具制造的實際情況出發(fā)，分析了不確定因素的描述方法，并詳細(xì)探討了模具制造多項目動態(tài)調(diào)度的決策機(jī)制，以及相關(guān)調(diào)度模型的構(gòu)建、仿真與求解方法。論文研究成果的應(yīng)用，將有利于提高模具企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，從而提升我國模具行業(yè)的整體競爭力。
　　 論文的主要

4、工作包括如下幾個方面：
　　 1、分析了模具的制造方式與特點(diǎn)，闡述了不確定因素和突發(fā)事件對模具制造多項目調(diào)度計劃的影響，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種不確定環(huán)境下的模具制造多項目預(yù)測-反應(yīng)式調(diào)度模型；
　　 2、針對模具制造項目執(zhí)行過程中任務(wù)工期不確定的情況，提出了一種模具制造多項目預(yù)測-反應(yīng)式調(diào)度模型求解算法。首先采用啟發(fā)式微粒群算法，并結(jié)合基于關(guān)鍵鏈技術(shù)的時間緩沖設(shè)置方法求取模具制造多項目調(diào)度的預(yù)測計劃(基準(zhǔn)調(diào)度計劃)。在調(diào)度

5、計劃執(zhí)行過程中，以任務(wù)拖期為作為反應(yīng)調(diào)度的觸發(fā)事件，應(yīng)用基于復(fù)合最優(yōu)模型的改進(jìn)微粒群算法，并結(jié)合修改后的串行調(diào)度生成方案和并行調(diào)度生產(chǎn)方案求解反應(yīng)調(diào)度模型，以緩解局部任務(wù)拖期對整體調(diào)度計劃的影響；
　　 3、針對模具制造項目執(zhí)行過程中任務(wù)工期不確定和項目調(diào)度計劃具有固定資源流約束的情況，提出了一種度量資源流網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的方法，并設(shè)計了一種基于優(yōu)先規(guī)則的微粒群算法來構(gòu)建穩(wěn)定的資源流網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上提出了一種具有固定資源流約束的模具制

6、造多項目預(yù)測-反應(yīng)式調(diào)度模型求解算法；
　　 4、針對可再生資源發(fā)生故障與任務(wù)工期不確定這兩種不確定因素同時出現(xiàn)對多項目調(diào)度計劃的干擾問題，提出了一種模具制造多項目預(yù)測-反應(yīng)式調(diào)度模型求解算法。采用生滅過程理論對可再生資源的不確定性進(jìn)行了分析與建模，提出了一種基于兩階段優(yōu)化的啟發(fā)式算法來求解穩(wěn)定的基準(zhǔn)調(diào)度計劃。根據(jù)實際情況，對常用的串行調(diào)度生成方案進(jìn)行了修改，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于混沌微粒群算法的反應(yīng)調(diào)度算法；
　　

7、5、從多目標(biāo)優(yōu)化的角度出發(fā)，系統(tǒng)地研究了可隨機(jī)插單、可再生資源發(fā)生故障以及任務(wù)工期不確定等多種不確定因素共同影響下的模具制造多項目動態(tài)調(diào)度問題。提出了一種基于最優(yōu)解評估選取方法，并將孤立點(diǎn)搜索策略與精英歸檔策略相結(jié)合的改進(jìn)多目標(biāo)微粒群算法進(jìn)行反應(yīng)調(diào)度模型求解；
　　 6、開發(fā)了一套《不確定環(huán)境下的模具制造多項目動態(tài)調(diào)度仿真系統(tǒng)》，便于設(shè)置不同的環(huán)境，采用各種不同的算法和數(shù)據(jù)，以及配置不同的算法參數(shù)進(jìn)行模具制造多項目調(diào)度仿真，從而