资源描述：
《基于漏斗模型和分布合作理论的生产计划控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第1期计算机集成制造系统No.11997年3月CIMSMar.1997基于漏斗模型和分布合作理论的生产计划控制系统张燕云肖田元刘学东雷武奇杨洪(清华大学北京100084)摘要本文提出了一种基于漏斗模型和分布合作理论的生产计划控制系统,讨论了一些重要的概念和技术,如漏斗模型、分布合作方式和虚拟加工单元。实践表明,生产计划的有效性和灵活性是这一系统的显著优点。关键词漏斗模型;分布合作;生产计划控制生产活动是根据生产进度表中的有关信息实施态以及计划周期P内输入、输出、积存量(也称在制的。受市场变化、生产能力变化、及原
2、材料供应等与品量)变化的动态过程。初始状态包括输入和初始积生产活动有关因素的影响,生产作业计划常常不能存量。通常,输入可区分为计划输入INP和实际输完全按照预定的生产进程计划进行。如何提高计划入REL,当二者相等时,简称“输入”,用IN表示。的有效性、合理性,达到最高的工作效率和最大的经初始积存量用ILO表示。期末状态包括期末积存量济效益,一直是人们十分关注的问题。人们从运筹和期末输出,通常期末状态可区分为实际期末状态学、系统分析和决策科学化三个重要方面探求生产和理想期末状态。为了简化,在以下分析中只考虑理和经
3、营最有效的工作方法和最优方案,并取得了很想期末状态。理想期末积存量用Im表示,理想期末大的进步,包括提出和实现了许多新的概念和方法,输出用Out表示。在订单投放时,将所希望的理想期如制造资源计划(MRPII)、统计加工计划(SPC)、成末积存量当作计划平均积存量,将理想期末输出当组技术(GT)、准时生产(JIT)以及全面质量管理作计划输出。(TQM)等。本文提出一种基于漏斗模型和分布合作计划周期P内输入、输出和积存量的动态过程理论的生产计划控制系统,试图解决传统的集中式用累计输入曲线和累计输出曲线描述。为了简化
4、分生产调度中存在的上述问题。1漏斗模型1.1漏斗模型的流量图与传统的面向用户需求的计划方法不同,漏斗模型是面向负荷的订单投放方法。它所追求的目标是提高平均生产率。漏斗行为可用图1.1(a)所示的流量图描述。图1.1(a)漏斗模型示意图流量图描述了计划周期P的初始状态、期末状第1期基于漏斗模型和分布合作理论的生产计划控制系统45图1.1(b)漏斗模型流量图析可用平均输入曲线和平均输出曲线描述。如图1.1TLmj}TLmw}TLm(4)(b)的两条斜线。在理想条件下,平均输入曲线和平式中均输出曲线是两条互相平行的直
5、线。由此可以引出TLmj=TLj(5)理想平均积存量和平均通过时间的概念。理想平均积存量就等于理想期末积存量Im。关于平均通过时TLj是最大订单j的通过时间,这实际上相当间将在漏斗模型的数学描述中进一步阐明。于加权系数:1.2单加工中心漏斗模型的数学描述1i=jAi=〈(6)1.2.1加权平均通过时间0i≠j为了更好地反映加工过程所占用的时间,漏斗(4)式表明,用加权平均通过时间TLmw,所描模型的数学描述中,首先引入了加权平均通过时间述的订单时间将大于或等于简单平均通过时间,小这一概念。取加权系数Ai为:于或
6、等于最大订单j的通过时间。这说明加权平均通过时间TLmw较好地反映了实际生产状况。TOiAi=n(1)1.2.2负荷2输出比2TOii=1如前所述,漏斗模型是一种面向负荷的订单投其中,TOi表示第i个订单的订单时间(即加工放方法。因此,引入负荷限额与期末理想输出之比准备时间和订单加工时间),它反映了第i个订单(简称负荷2输出比)是十分必要的。工作量的大小。加权平均通过时间记作:理想条件下的负荷限额LL(LoadLimit)为计划nTLmw=2TOi×Ai(2)平均积存量Im与计划输出Out之和,同时亦等于实i=
7、1际初始积存量ILO与实际投放量REL之和:当TOi(i=1,2,..,n)相同时,则ai=1ön,此为加权平均的特例,称为均匀加权。这时加权平均通过LL=Im+OUT(7)时间退化为均匀平均通过时间,又称作简单平均通LL=ILO+REL(8)过时间,记作:负荷2输出比用LPG表示:n1LLTLm=2TOi(3)LPG=(9)ni=1OUT可以证明:将(7)代入(9)式得:46CIMS1997年3月ImLPG=1+()(10)约。与集中式比较,分布合作式生产计划与控制可以OUT克服难以解决的多工艺路径问题、单一
8、路径计划造这是用平均积存量和输出表示的负荷2输出比。成的各加工单元负荷不均衡问题和集中控制计算工显然LPG>1,这表明负荷限额必然大于期末输出。作量过大的问题。由漏斗模型流量图的三角形相似关系可知:2.1分布合作机制ImOUT=(11)多层次分布的管理体系通过招标2投标2中标机TLmwP制将系统的生产任务交给各加工单元,实现分布合因此,LPG又可写作作式生产计划与控制。因此,多层次分布
