面向準時交貨的設備預防性維護與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化和博弈協(xié)作.pdf

1、生產(chǎn)系統(tǒng)的預防性維護和生產(chǎn)計劃的合理制定，對企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力有著重要影響?，F(xiàn)代制造業(yè)多品種小批量生產(chǎn)成為主流趨勢，拉式生產(chǎn)理論應運而生，能否準時交貨，減少庫存浪費，成了評判企業(yè)效率的標準之一。而設備故障又是影響生產(chǎn)計劃正常執(zhí)行的主要因素，通過合理運用優(yōu)化理論和博弈理論，解決生產(chǎn)計劃和預防性維護計劃之間的耦合矛盾，構(gòu)建有效的聯(lián)合調(diào)度策略和模型，對現(xiàn)代制造企業(yè)起著舉足輕重的意義。
　　本文從拉式生產(chǎn)的需求出發(fā)，基于生產(chǎn)計劃和

2、預防性維護計劃之間可能產(chǎn)生的沖突矛盾，綜合考慮了設備的故障相關(guān)性，重點研究了單設備和流水線系統(tǒng)下，以準時交貨和維護成本為目標的預防性維護計劃和生產(chǎn)調(diào)度的聯(lián)合優(yōu)化問題，以及當優(yōu)化方法不能運用時，通過博弈協(xié)作解決兩者沖突的問題。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　?。?）本文將生產(chǎn)計劃和預防性維護計劃聯(lián)合調(diào)度的文獻進行分類，并對各類別的主要研究成果進行了詳盡的總結(jié)和統(tǒng)計，分析了已有文獻的進展和不足之處。
　?。?）針對單設備生

3、產(chǎn)系統(tǒng)，引入交貨期時間窗概念，構(gòu)建基于交貨期時間窗的預防性維護和生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化模型，綜合考慮了簡單維修和更新兩種維護方式，將啟發(fā)式算法與遺傳算法相結(jié)合，有效地解決了聯(lián)合優(yōu)化的求解問題。通過實例計算與分析，驗證了模型和算法的有效性和先進性。
　　（3）針對流水線生產(chǎn)系統(tǒng)，構(gòu)建彈性周期的預防性維護和生產(chǎn)調(diào)度多目標優(yōu)化模型，以工件提前/拖期生產(chǎn)懲罰成本和維護成本之和為優(yōu)化目標，設計了三維度遺傳算法對優(yōu)化模型進行有效求解，得到最優(yōu)的工件

4、加工序列和預防性維護序列，通過實例對模型有效性進行了對比和分析。
　　（4）考慮加工工件可中斷情況下，構(gòu)建生產(chǎn)計劃和預防性維護博弈協(xié)作模型，預防性維護計劃可以發(fā)生在工件加工前后，也可以在生產(chǎn)的任何時間點進行，通過逆向歸納法求得模型的納什均衡解，并通過蒙特-卡洛仿真進行實例分析，驗證了模型的有效性。
　　綜上所述，本文研究面向準時交貨的設備預防性維護與生產(chǎn)計劃聯(lián)合優(yōu)化和博弈協(xié)作方法，對于解決目前拉式生產(chǎn)系統(tǒng)下生產(chǎn)和維護的耦合矛