公理設(shè)計視角下的虛擬制造單元系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建問題研究.pdf

1、虛擬單元制造方式(Virtual Cellular Manufacturing,VCM)是一種根據(jù)任務(wù)工藝的相似性,將生產(chǎn)任務(wù)聚類成任務(wù)族,根據(jù)任務(wù)族的生產(chǎn)需求從備選設(shè)備資源中選出需要的設(shè)備,組成邏輯生產(chǎn)單元,通過物流系統(tǒng)的連接,無需改變設(shè)備和資源的物理布局,而形成邏輯和概念上相互關(guān)聯(lián)的虛擬動態(tài)生產(chǎn)實體的生產(chǎn)資源組織方式。在產(chǎn)品需求的種類、數(shù)量動態(tài)變化的生產(chǎn)環(huán)境下,虛擬制造單元兼顧生產(chǎn)效率和柔性具有極大的潛力。它使生產(chǎn)資源動態(tài)地滿足加工

2、任務(wù)的需求,同時避免設(shè)備物理位置變動帶來的成本和實際不可行等缺點。具有高度適應(yīng)性、快速響應(yīng)需求和簡化生產(chǎn)控制等特征。
　　目前虛擬制造單元的理論研究尚處于初始階段,多數(shù)文獻都是在執(zhí)行層面討論虛擬單元,即在假設(shè)虛擬單元系統(tǒng)生成之后,討論單元目標、構(gòu)建方法和消除浪費等問題,缺乏整體性和系統(tǒng)化的思考。同時,虛擬單元制造系統(tǒng)由JIT、TOC、LP、FMS等生產(chǎn)哲學繼承發(fā)展的眾多的先進生產(chǎn)技術(shù)和管理思想未得到明確的梳理,概念廣泛,要素復雜。

3、其構(gòu)建目標、實現(xiàn)技術(shù)和虛擬單元的各個環(huán)節(jié)之間潛在、復雜的互動性未得到充分的認識。針對上述問題,本文在已有研究基礎(chǔ)上,以公理設(shè)計理論為基礎(chǔ),研究了虛擬制造單元的系統(tǒng)化設(shè)計,得出了低成本快速響應(yīng)目標下的虛擬制造單元層級結(jié)構(gòu)圖和環(huán)節(jié)要素間的互動關(guān)系,向虛擬制造單元理論的實際應(yīng)用邁進了一步。
　　受公理設(shè)計獨立公理的啟發(fā),本文針對不同生產(chǎn)信息下虛擬單元構(gòu)建和求解問題的獨特性和NP難特征,將構(gòu)建流程分解為三個相互獨立的階段降低其復雜程度,提