基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著產(chǎn)品個(gè)性化需求以及全球性競(jìng)爭(zhēng)的加劇，對(duì)于制造系統(tǒng)的敏捷性要求越來(lái)越高。敏捷制造車間作為產(chǎn)品生產(chǎn)的重要場(chǎng)所，其規(guī)劃技術(shù)的先進(jìn)性直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)周期與成本。但是當(dāng)前的車間規(guī)劃技術(shù)主要基于經(jīng)驗(yàn)或局部?jī)?yōu)化技術(shù)，難于滿足現(xiàn)代車間規(guī)劃的需求?；谲囬g規(guī)劃技術(shù)在制造業(yè)中的重要地位和敏捷制造車間的實(shí)際需求，本文提出了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)，建立了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃框架，并從基于獨(dú)立公理的敏捷車間布局優(yōu)化技術(shù)、基于公理設(shè)計(jì)的多屬性決

2、策技術(shù)、制造車間敏捷規(guī)劃平臺(tái)開(kāi)發(fā)和敏捷建模技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。
　　 由于車間規(guī)劃技術(shù)對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)具有重要影響，本文分析了車間規(guī)劃技術(shù)在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的研究?jī)?nèi)容與研究現(xiàn)狀，指出當(dāng)前車間規(guī)劃技術(shù)的研究方法所存在的問(wèn)題以及車間規(guī)劃技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上提出了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)。把先進(jìn)設(shè)計(jì)理論引入到車間規(guī)劃領(lǐng)域，克服了現(xiàn)有車間規(guī)劃方法主要基于經(jīng)驗(yàn)和過(guò)程而缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)的缺陷。
　　 建立了基于公理設(shè)計(jì)

3、的敏捷車間規(guī)劃層次模型及層間映射模型，把車間規(guī)劃過(guò)程劃分為車間層、單元層和工位層三個(gè)層次，實(shí)現(xiàn)車間規(guī)劃的由頂向下、逐層細(xì)化過(guò)程；在此基礎(chǔ)上建立了基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃總體框架，實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃組織過(guò)程與公理設(shè)計(jì)過(guò)程并行推進(jìn)，有效地減少由于任務(wù)分配不當(dāng)造成的設(shè)計(jì)組之間溝通不暢與設(shè)計(jì)迭代，提高了布局設(shè)計(jì)的可靠性和設(shè)計(jì)效率。針對(duì)敏捷制造車間規(guī)劃問(wèn)題，建立了基于公理設(shè)計(jì)的多空間映射模型，分析了車間規(guī)劃過(guò)程中各個(gè)空間之間的交互關(guān)系，結(jié)合基于公理設(shè)計(jì)

4、的車間層規(guī)劃過(guò)程，通過(guò)設(shè)施組、任務(wù)組、設(shè)計(jì)組之間的映射，分析了設(shè)計(jì)組之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，有效減少了因設(shè)計(jì)組之間任務(wù)迭代所引起的時(shí)間浪費(fèi)。
　　 運(yùn)用獨(dú)立公理分析了現(xiàn)有布局優(yōu)化過(guò)程中存在的耦合性問(wèn)題，提出了敏捷車間集成多目標(biāo)布局優(yōu)化過(guò)程。對(duì)敏捷車間集成多目標(biāo)布局優(yōu)化過(guò)程中的敏捷車間的單元構(gòu)建、設(shè)備選擇、物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、輸入/輸出站位置確定、生產(chǎn)運(yùn)作性能等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析，建立了具有縱向固定通道的multi-bay布局問(wèn)題的多目標(biāo)求

5、解數(shù)學(xué)模型。在新的集成多目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程指導(dǎo)下所得到的優(yōu)化方案更加可靠，更能夠滿足敏捷制造車間要求。
　　 分析了多屬性決策中的相關(guān)性問(wèn)題，提出了基于公理設(shè)計(jì)的多屬性決策方法，最大程度減少了決策過(guò)程中的目標(biāo)沖突問(wèn)題；并對(duì)信息公理中的信息量計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn)，使其能夠兼顧系統(tǒng)能力和決策者滿意度，更適合于解決多屬性決策問(wèn)題。提出的基于設(shè)計(jì)公理的多屬性決策過(guò)程為多次重復(fù)決策提供了新的思路。
　　 為了方便所研究的基于公理設(shè)計(jì)的敏捷

6、車間規(guī)劃技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)了基于公理設(shè)計(jì)的制造車間敏捷規(guī)劃平臺(tái)。對(duì)基于布局沙盤的模型快速反求方法進(jìn)行了研究，為了把車間布局?jǐn)?shù)字模型快速轉(zhuǎn)化為仿真模型，建立了制造系統(tǒng)分層面向?qū)ο筚x時(shí)有色Petri網(wǎng)(HOTCPN)模型，并開(kāi)發(fā)相應(yīng)軟件，把HOTCPN模型的控制邏輯自動(dòng)轉(zhuǎn)化為eM-Plant仿真模型的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了車間仿真模型的快速建模過(guò)程。該平臺(tái)為基于公理設(shè)計(jì)的敏捷車間規(guī)劃技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用提供了便捷工具、增強(qiáng)了技術(shù)可用性。