設計流水線的建模、平衡及調(diào)度研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著全球環(huán)境和技術的快速發(fā)展,產(chǎn)品研發(fā)能力越來越成為企業(yè)發(fā)展的關鍵。目前,我國產(chǎn)品研發(fā)面臨效率低下和成本過高的問題,無法滿足產(chǎn)銷能力、產(chǎn)品需求和國際技術水平高速發(fā)展的迫切需要。設計流水線正是為解決這一問題而提出的制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)管理方法。
   設計流水線借鑒了生產(chǎn)流水線的管理模式,充分發(fā)揮流水線標準化、通用化、高效率的優(yōu)勢,同時結(jié)合了產(chǎn)品研發(fā)過程復雜性(包括設計任務復雜性及其關系的復雜性)、不確定性(可變性和不精確性)、以及模糊

2、性(信息不充分和唯一性)的特點,通過穩(wěn)定“節(jié)拍”的設計任務以及均衡的任務流,有效、快速的進行產(chǎn)品設計。圍繞著流水線設計的兩個關鍵科學問題:技術設計和組織設計,以典型汽車產(chǎn)品設計為研究對象,結(jié)合復雜網(wǎng)絡、模糊理論、智能算法等理論方法來實現(xiàn)設計流水線的建模、分析、平衡和優(yōu)化調(diào)度,并建立了設計流水線的原型系統(tǒng)。全文從以下幾個方面展開研究:
   (1)類比分析了企業(yè)當前設計環(huán)境與生產(chǎn)流水線的產(chǎn)生環(huán)境,總結(jié)了流水線相關技術方法的研究進展

3、,歸納了設計流水線的主要特點及其科學問題,闡述了本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點。
   (2)在分析與制造過程異同點的基礎上,提出了設計流水線的概念模型和定義。對于設計流水線中的關鍵對象,提出了基于網(wǎng)絡(語義網(wǎng)絡和復雜網(wǎng)絡)的流水線建模方法,通過語義網(wǎng)絡建立流水線中的關鍵對象信息模型和語義關系模型,通過單值和雙模式網(wǎng)絡模型以及雙模式-單模式映射網(wǎng)絡建立關系對象的數(shù)值信息模型。結(jié)合設計過程的特征,提出了設計流水線的構(gòu)建過程和理論方法。

4、r>   (3)通過組合或分解設計任務、識別設計過程要素來實現(xiàn)流水線的技術設計。提出了設計任務的層次模型及基于知識單元的分解/組合方法,作為設計過程要素識別的基礎,解決了設計過程唯一性與流水線批量使用沖突的問題,保證了設計流水線的通用性。構(gòu)造設計過程的網(wǎng)絡模型,應用復雜網(wǎng)絡模體方法進行設計過程要素交互模式識別;基于復雜網(wǎng)絡拓撲特性,定義了設計過程要素模式評價指標對任務分解的性能進行評估;并基于評價指標提出設計過程要素的優(yōu)化方法。

5、>   (4)對于流水線的組織設計,提出了基于模糊理論與改進遺傳算法的設計流水線平衡問題求解算法。提出了模糊設計結(jié)構(gòu)矩陣的方法來解決設計的不確定性、迭代性的問題,其中采用模糊數(shù)表達設計活動的持續(xù)時間估計;建立了基于模糊數(shù)的長周期設計流水線平衡問題數(shù)學模型,并提出了基于改進交叉算子的高效遺傳算法進行求解。
   (5)對于流水線的實際應用,提出了基于多技能等級、多模式的設計資源優(yōu)化調(diào)度方法。針對設計流水線的關鍵對象——人具有多技

6、能與主動性等特點,提出了基于雙模式網(wǎng)絡及社會網(wǎng)絡的資源能力計算方法,通過雙模式向單模式網(wǎng)絡的映射獲取人員多能力等級,社會網(wǎng)絡則考慮了人員從他人獲取自己未知知識的能力。最后,基于資源沖突、多項目并行等約束,建立了流水線使用中的資源優(yōu)化調(diào)度模型,并通過二維粒子群算法實現(xiàn)問題求解。
   最后,基于以上所提出的理論方法,圍繞某汽車公司研發(fā)需求,開發(fā)了一個基于B/S與C/S模式結(jié)合的原型系統(tǒng),實現(xiàn)設計流水線的管理理念,并在該公司車身研發(fā)

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