基于阈值控制策略若干生产问题研究.pdf

浙江大学
博士学位论文
基于阈值控制策略的若干生产问题的研究
姓名:刘军
申请学位级别:博士
专业:控制科学与工程
指导教师:李平
20050301
摘要及人们对产品多样化需求的增加,使得生产制造业向多品种、小批量生产方式生产模式的转变必然要求其生产调度及控制策略具有更强的柔性,能够及时动态的解体或重构,处理多变的市场需求对生产带来的影响。然而,生产的不确定性、各种随机因素的干扰、不完善的数学理论、模型以及有限的求解技术等等都是阻碍此问题得以解决的困难之一。阈值控制策略则因为其结构简单易行而受到广泛的重视。本文基于阈值控制策略,研究了现代化生产中所面俚囊些特殊或者一般的生产现象,主要探讨了在需求不确定情况下,如何制订柔性的控制策略以及对相关生产线进行设计分析。本文的主要研究如下:⒔樯芰吮疚牡难芯勘尘昂腿舾苫靖拍睿凑詹煌难芯磕P汀⒎⒄阶段,回顾和总结了阈值控制策略的发展情况,指出了其存在的问题并对可能的发展方向做了展望。⒄攵匀挝裰氐墓ひ当尘啊7治鑫侍獾哪训悖⒘艘桓瞿勘旰最短加工时间的动态规划模型,研究了相关特性,提出了一个启发式的渐进最优调度策略并对其渐进最优性进行了证明。在阈值控制策略的基础上,采用递阶的思想,考虑具有鹗У模刹豢煽康ド璞组成的生产系统的多产品调度问题,提出了一个启发式滚动优化的调度算法,为研究多设备的同类问题打下基础。⒀芯苛嗽谛枨蟛蝗范ɑ肪持猩低车纳徒谜薜目刂凭霾呶题。分析了相应的匠桃约凹壑岛柚胍桓鏊得餍枨不确定问题的需求阀,对相应的生产和维修问题提出了一个近似最优的复合双层阈值的控制策略,以取代难以求解的最优单阈值控制策略。给出了相应闽值的计算方法。考虑生产、矫正维修、需求三者之间的关系,建议了一种近似最优的单阙僮控制策略以及阈值求取方法,并利用仿真研究说明了这两种策略各自的应用环境。⒄攵远┑ナ降男枨蠡肪常岢隽算谥悼刂撇呗灾凶钣陪兄档闹苯忧笕方法与流率化处理的方法,研究了具有不确定需求层的不可靠生产系统的一个一般性的生产控制决策问题。需求率可髓小于也可能大于系由于国内外市场竞争加剧,科学技术迅速发展,产品更新换代速度加快以发展。生产模式从騇乃至荼涞那魇埔丫豢勺璧玻嘤Φ浙江大学博士学位论丈
统的最大生产率,给出了一个近似最优的三层阈值控制策略:~般是阈值。当订货需求低于这个负的阈值时,必须给系统追加额外的生产能力。追加生产能力给系统带来了更复杂的寻优和计算问题。在修正了最优阈值大小顺序的有关结论后,利用分解问题的方法,得到了有关这些正负阈值的解析表达式,同时也给出了一个更简明、更容易理解的关于最优刂频谋匾L跫鸵桓龀浞直匾L跫利用仿真比较验证和说明了这种方法的正确性和适用范围。⑺得髁搜芯炕撼迩萘恳约岸陨呓蟹治龅囊庖澹谩白芳由产力”的思想,提出了一种确定近似最优缓冲区容量的方法。从生产线性能评估的角度出发,利用仿真,试验研究了这种方法的有效性。的研究方法及求姆技术。不同于传统的生产线综合方法,不但研究了具有不可靠缓冲区的生产线,而且突破了连续模型的研究框架,从离散模型的角度出发,讨论了受不可靠缓冲区影响的一个一般性的生产线综合方法,对传统生产线综合方法进行了扩展。⒔樯芰诵滦透咝炼Я叩难兄票尘啊6哉跎呓辛四型简化和提取工作,利用阈值控制策略已经取得的部分相关成果对新型铝锭连铸生产线研制中的一些问题进行了分析和解答,并提供了对整条连铸生产线的性能进行分析、评价的方法,利用对型铸造机的分析,对这种方法进行了说明和验证。⒍韵乱徊交诿鲋悼刂撇呗缘纳鞫燃翱刂凭霾叩确矫娼=械两个表示库存目标的正的阈值和一个表示订货需求被醪的负的针对具有不可靠缓冲区的生产线,指明了对这种生产线进行性能分析工作进行了展望。摘要
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⒄挂G本文主要研究了若干有关生产的最优调度、控制策略以及生产线的设计分析问题。需要强调的是,这里所指的控制策略主要指上层的控制决镱问题,即生产以多大生产率进行生产,什么时候停止生产等等问题。车间自动化是随着计算机数字控制中心庸ど璞傅某鱿侄鱿值摹对这种设备而言,加工计划可以离线制订并通过向它的控制系统加载程序而重复性地加以利用。七十年代末,人们致力于将小批量柔性加工的特点和流率生产的效率因素结合起来。而将几种庸ど璞缸楹显谒降娜嵝约庸ぶ行闹则被看作是一种实现途径。后来在年代所谓的柔性加工系统虺晌生产研究乃至整个工业界的一个主要焦点’W钤绲腇是年由英国公司研制的“”.,实际上这种⒉皇钦嬲牡酱锪巳嵝浴K饕J窃诠潭ǖ纳呱霞工一小部分产品。傅搅思傅阏庵諪的非柔性: