基于負荷控制的模具制造系統(tǒng)生產(chǎn)控制方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備,其生產(chǎn)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志。然而,我國模具企業(yè)的產(chǎn)品制造周期普遍較長,訂單頻繁拖期,極大地影響了行業(yè)和企業(yè)的聲譽,是制約我國模具行業(yè)國際競爭力的關鍵因素。究其原因,主要是因為缺乏一種適應模具制造特點的有效生產(chǎn)控制方法。大部分傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制技術都源于重復性生產(chǎn)環(huán)境,如MRP、JIT等,理論與實踐都已經(jīng)證明,它們并不適用于模具企業(yè)。負荷控制技術是一種專門為復雜生產(chǎn)環(huán)境下的訂

2、貨型企業(yè)設計的生產(chǎn)控制方法,從其包含的三層控制結(jié)構可以得到初步結(jié)論:該技術是一種實現(xiàn)制造系統(tǒng)負荷均衡化的可行方法,而在隨機不確定性非常強的模具生產(chǎn)環(huán)境中,實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)負荷的均衡化正是保證模具交貨期的關鍵所在。鑒于此,本文的目標是基于負荷控制技術設計一種適用于模具制造系統(tǒng)的負荷均衡化控制體系。
   由于理論與現(xiàn)實之間存在差距,負荷控制技術在模具企業(yè)的應用還極為有限。所以本文將首先對負荷控制原理在模具企業(yè)的適應性進行評估,總結(jié)出理

3、論與現(xiàn)實存在的真實差距。然后充分考慮這些差距,建立適用于模具制造系統(tǒng)的多層遞階負荷均衡化控制結(jié)構,并對每層控制結(jié)構中包含的輸入輸出負荷均衡化控制機制展開了深入研究,同時考慮各控制層次之間的關聯(lián)關系。最后為模具企業(yè)設計和實施負荷控制決策支持系統(tǒng)?;谏鲜鲅芯克悸?,本文的主要研究步驟概括如下:
   首先,分別從模具企業(yè)典型運作特點角度和負荷控制技術內(nèi)在特征角度對理論與現(xiàn)實之間的適應性進行全面評估。基于上述評估結(jié)果,建立了一種適用于

4、模具制造系統(tǒng),包含訂單進入、訂單投放、任務投放和作業(yè)分派四層控制結(jié)構的多層遞階負荷均衡化控制結(jié)構,并分析每層結(jié)構主要涉及的輸入/輸出負荷均衡化控制機制,以及各層之間的關聯(lián)關系。
   其次,考慮模具企業(yè)訂單進入過程的特點,建立適用于模具企業(yè)訂單進入層的負荷均衡化控制決策制定結(jié)構,與國外同類研究相比,它的突出特點是基于隨機狀態(tài)演化模型考慮模具制造過程的各種不確定因素。在上述決策制定結(jié)構的不同階段,首先需要給出模具訂單重要度的評定方

5、法,然后建立針對固定交貨期詢價單的交貨期可行性驗證算法,以及針對可協(xié)商交貨期詢價單的交貨期估計算法,并明確給出上述決策過程中可用的企業(yè)級能力調(diào)整措施。
   第三,考慮模具訂單投放過程的特點,研究訂單投放控制策略中的三個關鍵決策分量,即基于當量工時的任務池容量定界,部件綜合負荷估算以及基于整數(shù)規(guī)劃的部件投放選擇。然后充分考慮模具車間的生產(chǎn)特點,建立可行的任務投放控制策略,主要包括基于改進型不考慮時間方法的工作中心已有負荷估算和基

6、于仿真迭代優(yōu)化的車間負荷定界。最后建立針對生產(chǎn)部門級和制造車間級的負荷輸出控制方法,其中針對外協(xié)任務優(yōu)化選擇模型建立混合遺傳算法,并表明該算法的有效性。
   第四,分析負荷控制環(huán)境下兩類模具車間班組的作業(yè)分派問題,并以模具熱處理單元為典型代表,建立其在動態(tài)環(huán)境下的生產(chǎn)控制機制以及任務分派優(yōu)化模型,然后構造一類基于滾動調(diào)度的多目標批調(diào)度算法,分析它的時間復雜度,并通過與其它算法的比較分析,說明該算法的優(yōu)越性。
   最后

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