分布式加工与集中式装配的运输集成调度研究与应用验证

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智能制造是我国建设制造强国的主攻方向,发展智能制造对夯实实体经济基础、构建现代产业体系具有重要作用。分布式装配流水车间作为一种分布式加工与集中式装配的生产模式,是智能制造背景下涌现的一种新模式新业态,因其具有快速应对市场变化的优点而被广泛采用。然而,由于分布式装配流水车间各生产活动之间复杂的关联和依赖关系性,分布式装配流水车间的生产调度工作存在决策制定欠优化、产能利用不充分等问题。为此,本研究着眼于分布式装配流水车间生产系统的生产与运输环节,研究分布式装配流水车间生产与运输集成调度的相关理论和解决方法,以期提升分布式装配流水车间的调度效率和效益,实现该生产系统的生产与运输集成调度,优化生产决策。首先,分析、归纳了分布式装配流水车间生产与运输环节在实际生产中的调度特点和相关约束条件,以最小化最大完工时间和库存、运输成本为优化目标,构建了分布式装配流水车间生产与运输集成调度问题的数学模型。其次,研究了分布式装配流水车间生产与运输集成调度问题的求解算法。根据所研究问题的工厂分配和运输分批的特征,研究了一种基于贪婪准则的启发式算法以获取该调度问题的近似最优解;为了获取更具有竞争力的解,基于所提出的启发式算法设计了部分种群重启策略,结合自适应多元化领导者策略,研究了一种基于多目标灰狼优化算法的元启发式算法。通过算例测试,验证了所研究方法的有效性。最后,通过解决一家典型的采用分布式装配流水车间生产方式的自动化零件制造企业的实际案例,将所研究模型和算法应用于实际调度问题。与企业原调度方法对比,验证了本文所研究的模型和算法的有效性,并有望助力于提升企业的生产效率和效益。
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