基于分布式工厂的轮胎生产调度系统的设计与实现

论文摘要

随着汽车保有量的大幅增长,轮胎的需求量与日俱增。越来越多的轮胎企业开始在不同地方建立分工厂来解决轮胎的生产和配送问题,并希望以此降低轮胎的生产成本和物流成本。这种分布式的工厂使得生产调度问题变得更加复杂,调度员需要在多个异地工厂之间统筹规划,考虑全局,力求找到一个满意的生产调度方案。若仅凭借人力通过经验找寻生产调度方案,不仅耗时耗力,也很难保证调度方案的最优性。这正是研究自动化轮胎生产调度系统的重要意义。在面对生产调度这种NP难问题时,传统优化方法往往无法得到满意的调度方案(即问题的解)。加上现实生产过程中的各类约束条件,如可产品种约束、工厂生产能力约束、工厂设备工作时间约束、产品交付日期约束、产品生产工序约束、偏好工厂约束等,进一步增加了生产调度问题的复杂性。本文以国内某大型轮胎生产厂商的实际生产调度需求为背景,研究基于分布式工厂的轮胎生产调度问题,通过寻求最优的生产调度方案,达到降低企业的整体生产成本和物流成本以提高企业社会竞争力的目标。本文的主要工作包含以下几点:首先,在充分调研的基础上,提炼优化的目标及约束条件,将需求分析转化为精确的数学描述,通过一系列公式推导,建立分布式工厂轮胎生产调度模型。其次,设计并实现了求解模型的高效进化算法,包括适应于该问题的编码策略、交叉和变异算子、修正算子,以及局部搜索算子。设计并实现了包含数据库及界面的生产调度软件。再通过与其他三种经典调度算法进行对比实验,验证了算法的有效性,同时也对系统功能的完备性进行了测试和说明。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 注释表
• 第1章 绪论
•   1.1 选题的背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 论文组织结构
• 第2章 相关理论
•   2.1 组合优化问题
•   2.2 约束优化问题
•   2.3 进化算法简介
•   2.4 本章小结
• 第3章 轮胎生产调度系统需求分析与框架设计
•   3.1 问题描述
•     3.1.1 问题举例
•     3.1.2 订单举例
•   3.2 约束条件分析
•     3.2.1 分批次发货约束
•     3.2.2 可生产产品约束
•     3.2.3 偏好工厂约束
•     3.2.4 生产线能力上限约束
•     3.2.5 生产线工作时间上限约束
•   3.3 系统需求分析
•   3.4 系统业务流程
•   3.5 系统数据库设计
•     3.5.1 基础数据库设计
•     3.5.2 约束相关数据库设计
•   3.6 本章小结
• 第4章 轮胎生产调度系统详细设计
•   4.1 生产调度优化模型
•     4.1.1 建立优化目标
•     4.1.2 目标函数举例
•     4.1.3 模型约束条件
•   4.2 生产调度算法流程
•   4.3 数据预处理和初始化
•   4.4 进化算子设计
•     4.4.1 交叉算子和变异算子
•     4.4.2 修正算子和局部搜索
•   4.5 算法性能比较
•   4.6 本章小结
• 第5章 系统测试与结果分析
•   5.1 参数设置
•   5.2 系统功能测试
•   5.3 本章小结
• 第6章 结论
•   6.1 工作总结
•   6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 殷君芳

导师: 林庆

关键词: 生产调度,进化算法,生产成本,运输成本,分布式工厂

来源: 江苏大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 数学,有机化工

单位: 江苏大学

分类号: TQ336.1;O224

DOI: 10.27170/d.cnki.gjsuu.2019.000137

总页数: 79

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