面向訂單裝配的機械產品柔性生產計劃及控制技術研究.pdf

1、大規(guī)模定制的目的是以大規(guī)模生產的成本和速度提供給客戶個性化的定制產品，它逐漸成為21世紀主流的生產方式。本文在探討了實現(xiàn)大規(guī)模定制相關技術的基礎上，研究了大規(guī)模定制模式下，面向生產過程的產品族擴展信息模型、柔性供應鏈組織結構、供應商選擇與采購計劃分配以及柔性生產計劃與控制的相關理論和方法。敏捷性是大規(guī)模定制的外在特征，柔性是實現(xiàn)其敏捷性的內在驅動力，本文從產品、制造、生產運作、組織、人員、信息系統(tǒng)等幾個方面論述了提高企業(yè)柔性的主要策略。

2、在對精益供應鏈與敏捷供應鏈對比分析的基礎上，提出了大規(guī)模定制供應鏈的概念。針對大規(guī)模定制供應鏈這一新的組織形式，構建了面向訂單的供應鏈資源計劃管理系統(tǒng)，并介紹了其主要功能框架和體系結構框架。 本文針對大規(guī)模定制下產品信息的特點，提出了產品族擴展信息模型的概念，它由產品族結構模型和產品信息模型兩部分構成。在通用物料清單(GBOM)的基礎上，建立了產品族結構模型。將產品信息從傳統(tǒng)的設計領域擴展到采購、計劃、制造、庫存、銷售等階段，建

3、立了產品六域信息模型。采用面向對象方法對產品族擴展信息模型進行建模，抽象出實體對象類、對象管理類、對象集合類三大對象類，描述了產品信息模型中各對象類之間的關系。建立了產品族擴展信息的數(shù)據庫模型，將產品族擴展信息模型從邏輯模型映射為物理模型。研究了客戶訂單物料清單(Order Billof Materials，OBOM)的實現(xiàn)及管理方法，建立了基于約束滿足問題的產品優(yōu)化配置模型及配置算法，提高了產品配置的效率。建立了基于可擴展標記語言(E

4、xtensible Markup Language，XML)的產品信息集成規(guī)范和產品族配置信息集成規(guī)范，為分布在異地的不同制造商、經銷商、供應商等提供了一個產品族信息集成的標準。分析了大規(guī)模定制下采購管理的特征，并指出了多源供應策略存在的必然性和可行性。針對多源供應的兩種實現(xiàn)方式，以平均采購成本最低為目標，考慮需求約束、能力約束、質量約束，分別建立了多源供應下的供應商選擇和采購計劃優(yōu)化分配集成模型。針對多源同時供貨模型，設計了基于分支定

5、界算法的綜合求解算法。對單源供應以及兩種多源供應方式進行了對比分析。將大規(guī)模定制下的供應商分為關鍵供應商和通用供應商兩類，并針對通用供應商，建立了多源供應下的供應鏈雙層構建過程模型，提高了供應鏈組織結構柔性和采購計劃柔性，降低了采購成本。分析了大規(guī)模定制下生產計劃與控制的特征，將供應鏈生產計劃分為戰(zhàn)略層、戰(zhàn)術層與操作層，建立了大規(guī)模定制下供應鏈層次化、柔性生產計劃與控制模型。針對通用件生產計劃建立了實現(xiàn)柔性與穩(wěn)定性相結合的計劃控制策略；

6、針對訂單排程計劃建立了實時動態(tài)滾動控制機制，提高了訂單計劃的柔性。采用面向對象方法建立了訂單信息模型和訂單生命周期模型，并給出了訂單類對象的狀態(tài)圖。針對多訂單、多產品、多制造資源的訂單優(yōu)化排程問題，建立了多目標優(yōu)化整數(shù)規(guī)劃模型，并設計了基于精英選擇和個體遷移的多目標遺傳算法，實例驗證表明算法具有高效率和有效性。 本研究采用組件式開發(fā)技術設計并實現(xiàn)了面向訂單的供應鏈資源計劃管理系統(tǒng)，將系統(tǒng)的構成組件分為界面型組件、業(yè)務邏輯組件以及