周期與事件雙驅(qū)動(dòng)下的虛擬單元?jiǎng)討B(tài)構(gòu)建問(wèn)題研究.pdf

1、隨著產(chǎn)品生命周期的不斷縮短、產(chǎn)品品種的持續(xù)增加以及市場(chǎng)個(gè)性化要求的逐步提高，使得制造企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在這種動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境下，如何快速的反應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的市場(chǎng)需求已經(jīng)成為企業(yè)立于不敗之地的關(guān)鍵。虛擬單元制造系統(tǒng) VCMS（Virtual Cellular Manufacturing System）是一種兼顧生產(chǎn)柔性和效率提高的生產(chǎn)創(chuàng)新方式之一，并逐漸成為實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)方式的有效途徑。
　　單元構(gòu)建是單元實(shí)施的第一步，單元構(gòu)

2、建問(wèn)題對(duì)企業(yè)能否及時(shí)響應(yīng)顧客的需求起著決定性的作用。在不斷變化的市場(chǎng)需求環(huán)境中，虛擬制造單元可以根據(jù)不同產(chǎn)品的需求，當(dāng)任務(wù)積累到一定數(shù)量而周期性的創(chuàng)建虛擬單元，即某一階段的單元構(gòu)建可能并不適合下一階段，因此有必要對(duì)單元內(nèi)部配置隨時(shí)進(jìn)行重構(gòu)。但針對(duì)制造系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)有訂單變化等擾動(dòng)情況，當(dāng)新訂單出現(xiàn)時(shí)，原有工件一般都已配置好制造資源進(jìn)行加工，在不擾動(dòng)原有任務(wù)的前提下，新任務(wù)如何迅速地得到加工，也是亟待解決的問(wèn)題。
　　本文以離散型企業(yè)

3、實(shí)施虛擬單元生產(chǎn)方式作為研究的背景，在對(duì)虛擬單元生產(chǎn)方式的研究現(xiàn)狀上，特別是對(duì)單元構(gòu)建問(wèn)題進(jìn)行了深入分析之后，著重研究了單元構(gòu)建的動(dòng)態(tài)性方面存在的問(wèn)題。
　　研究了市場(chǎng)需求不斷變化情況下虛擬生產(chǎn)單元內(nèi)部配置可調(diào)整的多周期動(dòng)態(tài)構(gòu)建問(wèn)題，構(gòu)建了相應(yīng)的系統(tǒng)重構(gòu)規(guī)劃模型。模型設(shè)計(jì)中，考慮了動(dòng)態(tài)需求、設(shè)備能力、操作順序、負(fù)荷平衡、加工路徑選擇以及批量設(shè)置問(wèn)題，目標(biāo)是最小化操作成本、原材料移動(dòng)成本、庫(kù)存持有成本和生產(chǎn)準(zhǔn)備成本之和，建立了相應(yīng)的

4、混合整數(shù)規(guī)劃模型。針對(duì)離散型企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)訂單變化等擾動(dòng)情況，研究了新訂單插入的虛擬單元?jiǎng)討B(tài)構(gòu)建問(wèn)題，建立了最大化零件加工路線間相似系數(shù)之和以及設(shè)備間負(fù)荷平衡、加工成本最小的多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，提出了加入災(zāi)變算子的協(xié)同多目標(biāo)優(yōu)化進(jìn)化算法求解該規(guī)劃模型，并通過(guò)新工件與現(xiàn)有虛擬單元的相似性判斷準(zhǔn)則，使得新工件盡快得到加工，同時(shí)使制造資源得到優(yōu)化。
　　為了驗(yàn)證虛擬單元生產(chǎn)方式在離散型企業(yè)制造系統(tǒng)的應(yīng)用，本文結(jié)合某造船企業(yè)的實(shí)