基于约束理论的瓶颈作业计划与控制方法研究

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1、南京理工大学硕士学位论文基于约束理论的瓶颈作业计划与控制方法研究姓名：刘宝翠申请学位级别：硕士专业：管理科学与工程指导教师：马义中20090601硕士论文基于约束理论的瓶颈作业计划与控制方法研究摘要约束理论(TheoryofConstraints，TOC)自20世纪80年代由以色列物理学家Goldratt提出以来，受到了企业与学者们的广泛关注，成为继MRPII与J11r系统之后的又一新的管理模式，并且在很多方面都体现出它的优越性。但由于其算法的保密性，TOC中的瓶颈识别、缓冲设置、批量大小及生产调

2、度等问题一直都是学者们研究的重点。而只有这些问题的解决，才能保证约束理论在现实生产系统中得到充分的利用。本文首先对TOC与MI冲II、JIT三种管理模式迸行了对比分析，指出了TOC的优势；详细阐述了TOC的基本思想，包括其指标体系、九项原则、核心步骤及DBR(Drum．Buffer-Rope)生产计划与控制系统。接着，从系统可靠性的角度出发，分析了生产系统中瓶颈与装配资源前设备的运行状态，在此基础上建立了时间缓冲量的求解模型；以系统总成本最小化为目标，确定了系统中瓶颈与非瓶颈资源上的加工批量与运输

3、批量。在研究仿真与优化的基础上，提出了基于Arena仿真与禁忌优化算法相结合的思想。该方法首先对生产系统建立仿真模型，通过仿真运行来确定系统的瓶颈，并运用时间缓冲量求解模型计算瓶颈的缓冲时间；利用禁忌搜索算法对结果进行优化，最终确定瓶颈资源上最优的任务加工顺序，并实施DBR生产计划与控制。文章最后用算例验证了该仿真优化方法的可行性。关键词：约束理论，瓶颈资源，鼓．缓冲器一绳子，生产计划与控制Abstract硕士论文TheoryofConstrains(TOC)hasattractedextensi

4、veattentionfromenterprisestoresearcherssinceitWasreportedbyGoldrattin1980s，whichisanewmanagementmodefollowingupMRPIIandJITsystem，anditssuperioritycanbeseeninmanyfields．Becauseoftheconfidentialalgorithm，problemssuchasthebottleneckidentification,buffers

5、izesetting，lotsizeandproductionschedulingisstilltheemphasesonwhichresearchersfocused．Onlytheseproblemsaresolved，couldTOCbewidelyusedinactualproductionsystem．ComparedwithMRP,JITproductionsystems，advantagesofTOCarepointed；BasicideaofTOC，suchasindexsyste

6、m，nineprinciples，keysteps，andDBR(Drum—Buffer-Rope)planningandcontrolsystemareexpounded．Throughanalyzingrunstatusoftheworkstationsbeforebottleneckandassemblyresources，amathematicmodelisbulitbasedonreliabilityofproductionsystem；Basedonminimizingthesyste

7、mgrosscost，optimumtasklotandtransferlotsizesofbottleneckandnon-bottleneckresourcesaredetermined．Onbaseofstudyingonsimulationandoptimizingalgorithm，methodofDBRproductionplanningandcontrollingbasedonArenasimulationandTabuSearchoptimizingalgorithmispropo

8、sed．Theimprovedmethodfirstbuildsasimulationmodelfortheproductionsystem，thenidentifythebottleneckafterthesimulationrunning,anddeterminetimebufffersizeofthebottleneck；ResultsareoptimizedusingTabuSearchalgorithm．Atlast，thebesttaskschedulingscheme