面向電子制造企業(yè)的PCB組裝車間批量調度問題研究.pdf

1、隨著全球化市場經(jīng)濟競爭日趨激烈，客戶需求多樣化和個性化特征日趨明顯，多品種、小批量、交期短需求模式對電子制造業(yè)的運營管理提出了更高的要求，不少電子制造企業(yè)從傳統(tǒng)的備貨式生產方式(Make-to-Stock，MTS)轉變?yōu)橛唵问缴a方式(Make-to-Order，MTO)。為了滿足多品種、小批量、多批次、隨機訂貨的要求，縮短生產周期、按時按量交貨、穩(wěn)定的質量、合理的價格等，成為MTO企業(yè)贏得顧客訂單的重要條件，然而實施此生產系統(tǒng)的制造企

2、業(yè)面臨著任務不均衡，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。
　　本文針對印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）組裝批量調度問題進行了研究，以某PCB組裝車間為具體研究對象，建立了PCB組裝作業(yè)車間批量調度模型，提出了雙層調度方案，運用改進蟻群算法與鄰域搜素算法進行調度優(yōu)化，然后針對該PCB組裝批量調度計劃制定相應的加班策略，并開發(fā)出PCB組裝批量調度原型系統(tǒng)。本文的主要內容包括：<

3、br>　?。?）構建了PCB組裝作業(yè)車間批量調度系統(tǒng)框架。本文對企業(yè)的具體情況進行調研和分析，建立了以總生產成本為目標函數(shù)的調度模型，真實反映了企業(yè)在MTO生產模式下最核心的成本問題。在調度模型的基礎上，充分利用蟻群算法和鄰域搜索算法在求解非等批量調度問題的優(yōu)越性，實現(xiàn)了批量劃分和確定了子批的加工順序，并設計了人機交互界面的PCB組裝調度系統(tǒng)。這些研究內容構成了整個作業(yè)車間批量調度系統(tǒng)的整體框架。
　?。?）建立了PCB組裝批量調

4、度數(shù)學模型。本文基于對實際生產企業(yè)的生產調研，建立了PCB組裝批量調度模，以總生產成本最小化為目標函數(shù)，在模型的約束條件上充分考慮了《勞動法》規(guī)定的加班時長、《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，結合具體生產數(shù)據(jù)確定各工序組裝時間，并采用矩陣方式對批量劃分后的子批PCB、工序以及機器設備間的關系進行了合理表達，建立的數(shù)學模型很好地描述了PCB組裝批量調度問題。
　　（3）設計了PCB組裝批量調度問題求解

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