基于均衡化生产的车间物料同步化配送仿真研究

论文摘要

随着工业4.0时代到来,制造业不断转型升级以更好地满足激烈市场竞争环境下的需求多样化,多品种、小批量的混流生产逐渐成为制造企业生产的重要生产方式。以多品种、小批量为特征的均衡化生产作为使生产适应市场需求变化的重要手段,能够通过调整生产,实现产品自由组合,提高生产柔性从而迅速应对需求变化。同时在生产过程中,生产与物料配送紧密配合才是行之有效的物流,作为生产系统重要组成部分的物料配送环节,是影响生产一个重要因素,对产品质量、生产效率等都有重要影响,所以保持线下物料供应的生产配送同步化是企业车间生产线生产稳定性的重要保障。文章以制造企业生产车间为研究对象,从构建均衡化生产系统,并在此基础上保证物料同步化配送的角度出发,研究均衡化生产与物料同步配送协同优化问题。通过构建实例企业生产车间生产线均衡化生产系统,以生产线均衡化生产的产品上线顺序指导物料的同步化配送,对物料配送系统进行优化研究,使车间生产线均衡化生产的同时达到线下物料同步化配送,从而保证生产线生产稳定性。综合运用数学建模方法及计算机仿真方法,利用模型及仿真软件对生产方案优化分析,综合实际生产现状,得出优化配送方案,指导企业生产同时以实例方案验证研究可行性。首先对制造企业生产车间均衡化生产问题进行研究,构建车间均衡化生产系统,利用ABC分类法对物料进行分类,采取不同配送方式配送物料,对物料进行分类管理配送,加强物料管理,提高物料配送水平。明确生产信息获取依据与方式,对均衡化生产系统关键问题进行定性与定量分析,基于均衡化生产对车间生产物料同步化配送进行研究分析,利用均衡化生产的规律性将车间物料配送的不确定性因素转换为可控变量,提高物料配送系统可控性,降低物料配送调度问题复杂度。其次,基于均衡化生产的定性与定量分析确定物料配送量与配送时机的量化标准,考虑配送时间约束,以车间物料配送成本最小化为目标,构建均衡化生产条件下的VRPTW物料配送模型,并针对模型设计算法进行求解,利用模型对物料配送问题进行仿真分析。最后,以实际企业车间生产系统为例,对企业车间的现行生产系统进行分析,利用精益生产思想对系统存在的问题进行优化改进,构建企业车间均衡化生产体系,基于VRPTW配送模型,利用MATLAB软件对企业车间优化改进后的均衡化物料配送系统进行仿真研究,结合企业现状综合考虑实际生产情况,对仿真方案进行择优,得出优化方案。通过实例企业分析验证了文章研究的可行性,同时为优化企业生产系统、降低生产成本,提升物料配送效率提供了指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•     1.1.1 研究的背景
•     1.1.2 研究的意义
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 物料配送策略改进与控制
•     1.2.2 物料配送及车辆路径问题
•     1.2.3 研究现状评述
•   1.3 研究主要内容与方法
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究方法
•   1.4 创新点与技术路线
•     1.4.1 创新点
•     1.4.2 技术路线
• 第2章 主要相关理论概述
•   2.1 物料配送相关理论概述
•     2.1.1 物料及配送理论概述
•     2.1.2 ABC分类法理论概述
•     2.1.3 车辆路径问题描述
•   2.2 均衡化生产相关理论概述
•     2.2.1 均衡化生产概述
•     2.2.2 总量与品种均衡
•     2.2.3 均衡化生产两个阶段
•   2.3 遗传算法理论概述
•     2.3.1 算法选择
•     2.3.2 遗传算法简介
•     2.3.3 遗传算法基本原理
•   2.4 本章小结
• 第3章 均衡化生产下物料配送系统关键问题分析
•   3.1 均衡化生产物料配送体系
•     3.1.1 物料分类及配送方式选择
•     3.1.2 物料配送缓存区构建
•   3.2 均衡化生产信息确定分析
•     3.2.1 均衡化生产物料配送框架结构
•     3.2.2 配送物料需求信息获取依据
•   3.3 物料配送量与配送时间确定分析
•     3.3.1 基于均衡化生产的物料配送量确定
•     3.3.2 配送物料需求信息确定
•     3.3.3 线旁物料储存量确定
•     3.3.4 物料配送需求时间窗分析
•   3.4 本章小结
• 第4章 基于均衡化生产的车间物料同步化配送模型
•   4.1 均衡化生产下的物料配送思想
•   4.2 均衡化生产下物料配送模型定量分析
•     4.2.1 配送物料供应量分析
•     4.2.2 物料配送供应时间分析
•   4.3 均衡化生产物料同步化配送模型构建
•     4.3.1 问题描述
•     4.3.2 条件假设
•     4.3.3 符号与参数说明
•     4.3.4 配送路径数学模型建立
•   4.4 模型算法实现
•     4.4.1 染色体编码
•     4.4.2 种群初始化
•     4.4.3 适应度函数
•     4.4.4 遗传操作
•     4.4.5 算法终止
•   4.5 本章小结
• 第5章 X企业生产车间实例分析
•   5.1 X企业基本情况
•     5.1.1 X企业简介
•     5.1.2 X企业组织结构
•     5.1.3 X企业产品特点
•   5.2 X企业现有生产系统分析
•     5.2.1 企业生产管理分析
•     5.2.2 企业生产工艺分析
•     5.2.3 车间生产布局分析
•     5.2.4 物料配送系统分析
•   5.3 均衡化生产下物料同步配送系统构建
•     5.3.1 生产工艺优化改善
•     5.3.2 车间均衡化生产优化分析
•     5.3.3 物料同步化配送方案设计
•   5.4 同步化配送方案实施与评价
•     5.4.1 物料配送方案仿真计算
•     5.4.2 方案实施结果评价
•   5.5 本章小结
• 第6章 结论以及展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张明

导师: 原丕业

关键词: 均衡化生产,物料配送,遗传算法,仿真

来源: 青岛理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,经济与管理科学

专业: 数学,宏观经济管理与可持续发展

单位: 青岛理工大学

分类号: O224;F252

DOI: 10.27263/d.cnki.gqudc.2019.000095

总页数: 89

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