面向大規(guī)模定制的生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)的研究與開發(fā)

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1、摘要大規(guī)模定制(MassCustomization，婀)的核心思想是以批量生產(chǎn)的效率和成本滿足市場對產(chǎn)品的個性化需求。除了合理的產(chǎn)品族規(guī)劃設(shè)計以外，制造系統(tǒng)的柔性和市場響應(yīng)速度是實現(xiàn)大規(guī)模定制的基礎(chǔ)和保障。如何滿足大規(guī)模定制的要求進(jìn)行制造系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計及重組是一個重要的研究課題。本文從這個角度出發(fā)，探討MC生產(chǎn)模式對制造系統(tǒng)的要求，從系統(tǒng)模塊化、系統(tǒng)布局形式、及系統(tǒng)物流等方面進(jìn)行了分析；并針對生產(chǎn)線車間的優(yōu)化設(shè)計方法展開討論，研究面向Mc的生產(chǎn)線車間優(yōu)化的特點，具體地論述了生產(chǎn)線平衡和多生產(chǎn)線車間的設(shè)備布局問題。本論文以大型制鞋行業(yè)的制造生產(chǎn)線為研究對象，結(jié)合面向大規(guī)模定制

2、生產(chǎn)模式的特點和相關(guān)理論，開發(fā)出相應(yīng)的生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括4個模塊：生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理模塊、資源需求計劃模塊、生產(chǎn)線平衡設(shè)計模塊和設(shè)備優(yōu)化布局模塊。生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)基礎(chǔ)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理，包括制鞋基本工序的管理、標(biāo)準(zhǔn)部件和變型部件的典型工序流程管理、設(shè)備和人員數(shù)據(jù)的管理等等；資源需求計劃模塊根據(jù)企業(yè)對產(chǎn)品族各個產(chǎn)品的市場需求預(yù)測信息以及產(chǎn)品族各個部件對生產(chǎn)能力的需求數(shù)據(jù)，進(jìn)行企業(yè)資源需求計劃，為企業(yè)提供制造資源能力的中長期規(guī)劃分析；生產(chǎn)線平衡設(shè)計模塊是根據(jù)企業(yè)的具體產(chǎn)品定單，對產(chǎn)品各個部件的流水生產(chǎn)線進(jìn)行平衡設(shè)計，以提高資源的利用能力：設(shè)備優(yōu)化布局模塊則根據(jù)各條生產(chǎn)線的

3、工序要求和設(shè)計結(jié)果，進(jìn)行廠房的設(shè)備優(yōu)化布局，降低物流強度，提高流水線的生產(chǎn)效率。該系統(tǒng)的應(yīng)用提高了企業(yè)制造系統(tǒng)的市場反應(yīng)能力，同時降低生產(chǎn)制造成本，為企業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模定制奠定了基礎(chǔ)。本文還針對多生產(chǎn)線布局問題提出了一種新型的遺傳算法——家族保護(hù)遺傳算法(KPGA)，該算法針對傳統(tǒng)遺傳算法的制約因數(shù)加以改進(jìn)，采用跨家族選擇和家族內(nèi)選擇相結(jié)合的選擇方式。對比其它遺傳算法，它具有更良好的全局搜索能力和計算性能。該算法應(yīng)用于多生產(chǎn)線設(shè)備布局問題上，取得良好的效果。關(guān)鍵詞：大規(guī)模定制，生產(chǎn)線平衡，設(shè)備布局，能力需求計劃，遺傳算法AbstractThemainthoughtofMassC

4、ustomization叫C)istosatisfyvariantcustomer’SdemandsunderthesamecostandefficiencyasofMassProduction．Besidetechnologyofproductfamilydesign，theflexibilityandresponseabilityofthemanufacturingsystemarebasicreassuranceofMC．DesignandreconfiguratinnofmanufacturingsystemaccordingtoMCrequirementsisau

5、niqueresearcharea．FoRowingthisline，thethesisdiscussesthedemandofMCt0ManufacturingSystem,suchassystemmodulization,layoutpatent,andsystemtranportation．Theapproachofmulti—lineproductionsystemunderMCisalsostudied．Tobeconcrete，Problemsoflinebalancingandfacilitylayoutarethendiscussed．Theresearch

6、isaimed砒theproductionlinesplantinshoeindustry．AdesignsystemforproductionlinesoptimizationisdevelopedundertheprincipleofMC，Thesystemconsistsoffourmodules：ProductionDataManagement,CapabilityRequireraentPlanning，LineBalancing,andFacilityLayout．ProductionDataManagementModuleisresponsibleforthe

7、managementofbasicmanufacturingdata,includingbasicprocessdata,typicalprocegsflowda饑equipmentandworkerdata,etcCapabilityRequirementPlanningModuleisresponsiblefortlleplanningofmanufacturingreSOurCeSaccordingtoestimateofmarketdemands，suppliesthecompanywithdataforr