存在返工的定点装配车间生产计划与调度集成优化.pdf

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1、学校代码：10286分类号：TP273密级：公开UDC：621学号：119253存在返工的定点装配车间生产计划与调度集成优化研究生姓名：蒋南云导师姓名：严洪森申请学位类别工学博士学位授予单位东南大学一级学科名称控制科学与工程论文答辩日期2018年5月28日二级学科名称控制理论与控制工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席徐胜元评阅人2018年5月25日博士学位论文存在返工的定点装配车间生产计划与调度集成优化专业名称：控制理论与控制工程研究生姓名：蒋南云导师姓名：严洪森本论文获国家自然科学基金项目(61673112)，国家自然科学基金重点项目

2、(60934008)，中央高校基本科研业务费专项基金(2242017K10003,2242014K10031)和江苏高校优势学科建设工程专项资金资助。INTEGRATEDOPTIMIZATIONOFPRODUCTIONPLANNINGANDSCHEDULINGFORFIXED-POSITIONASSEMBLYWORKSHOPWITHREWORKADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofDoctorofEngineeringBYJIANGNan-yunSupe

3、rvisedbyProf.YANHong-senSchoolofAutomationSoutheastUniversityNovember2017东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技

4、术信息研究所（含万方数据）、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。　研究生签名：导师签名：日期：摘要存在返工的定点装配车间生产计划与调度集成优化博士研究生：蒋南云导师：严洪森教授东南大学摘要不合格品返工通常分为部件返工

5、、产品返工及售后产品返厂维修三种情况，在制造系统中客观存在，且返工数量及发生时间是不确定的。尤其在定点装配车间，返工不确定性直接导致预先制定的调度不可行，进而影响生产计划执行。因此，本论文以定点装配车间为研究对象，研究部件返工、产品返工及售后产品返厂维修情况下生产计划与调度集成优化问题，提出增设单元检测点、将返工延后处理、预留返工处理时间的方法，以降低返工对生产管理的干扰，建立部件返工、产品返工及售后产品返厂维修不确定情况下定点装配车间生产计划与调度集成优化模型；并证明工件与装配班组的开工时间应满足的约束条件；通过对模型结构与特点的分析研究，提

6、出了解决此类问题快速而有效的求解技术；最后进行算例运算仿真以检验模型与算法的有效性，进而完善补充不确定条件下生产计划与调度的集成优化理论。本论文的主要内容概括如下：1.研究了不确定可重入定点装配车间生产计划与调度问题，提出基于随机期望值规划的定点装配车间生产计划与调度集成优化方案。不确定可重入定点装配车间存在同一工件的不同加工阶段重复访问同一设备的情况，且重复次数依据上一工序的质检结果具有不确定性，这给生产计划制定带来很大难度。为满足工厂-车间一体化管理需求，分析了定点装配车间的特点。在工件质检成功事件服从的概率分布已知的情况下，利用期望值描述

7、不确定可重入情况，建立了双层生产计划与调度集成优化随机期望值模型，上层为能力约束下成本最小的生产计划模型，下层为不确定可重入定点装配车间调度模型，并证明了可行调度解的递推公式。然后提出了一种具有双层结构的交替迭代式改进遗传算法，采用精英遗传算法求解上层模型获得生产计划，然后代入下层模型后采用基于随机模拟技术的遗传模拟退火算法求解调度，再将调度结果返回代入上层重新求解新计划，如此不断交替迭代实现计划与调度的同时优化。最后的算例仿真验证了所建模型及所提算法的有效性。为制定不确定可重入定点装配车间生产计划提供了一种合理可行的方法。2.研究了部件返工情

8、况下定点装配车间生产计划与调度集成优化问题，提出在产品装配过程中父节点工件处增设装配单元检测点的方法，降低返工对生产管理的干扰。在部件返工次数波动所属