电子产品复杂精密件柔性制造调度研究

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随着我国逐渐聚焦高级、精密、尖端产品的制造,市场对电子产品复杂精密件的数量和种类的需求逐渐提高,这也使得国内某电子产品复杂精密件制造企业的在制品种类繁多、整体规模大、订单数量多,因此该企业规划了不同的柔性制造场景以提高生产效率。但柔性的生产方式和巨大的需求量导致生产出现调度难度大、资源配置不合理、扰动频繁等现象,严重影响企业的生产效率。因此,很有必要开展面向电子产品复杂精密件柔性制造的生产调度研究。论文针对电子产品复杂精密件的两类柔性制造场景:人工工位和自动化工位并存的混合柔性作业车间、全自动化的柔性生产线,从静态调度和动态调度两个方面进行以下研究:首先,针对人工工位和自动化工位并存的混合柔性作业车间调度问题,以最大完工时间、最低生产成本、最小切换时间占比、最大设备运行负荷率作为优化目标,建立多目标下的混合部分柔性作业车间问题模型;分析人工工时的不确定分布概率,确立基于正态分布的波动工时;针对调度输入的产品因种类多、数量大导致调度计算时出现的“维数灾难”问题,设计了一种混入模拟退火算法的改进竞争粒子群算法,以提高算法在高维计算中的性能,并通过仿真验证了调度模型与求解算法的有效性。其次,针对全自动柔性生产线调度问题,建立基于灰色关联法和层次分析法的订单紧急程度确定机制,设计了调度订单的选择规则;以最大化订单按时交付的数量、最小化订单拖期时间作为优化目标;考虑全自动生产线特有的运输和切换约束,建立了全自动柔性生产线调度模型;修正改进竞争粒子群算法的解码方式,并仿真验证了该调度方法的有效性。最后,分析两类柔性制造场景存在的主要扰动类型,建立基于滑动窗口技术的基本调度模式,确立带有筛选机制的周期和事件混合驱动方式,建立包含尾插式调度、完全重调度和右移式插入重调度的组合式重调度方法,并通过仿真验证了该动态调度策略的有效性。本文为制造电子产品复杂精密件的混合柔性作业车间和全自动柔性生产线的调度问题提供一些基本的研究思路,为提高调度的适用性、稳定性提供了理论支持。
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