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《沈阳工业大学》 2018年
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多品种制造环境下拉式生产控制策略研究

黄军霞  
【摘要】:拉式控制策略形成于上世纪七十年代的丰田制造模式,强调按实际需求生产和准时化生产,有效地降低了在制品(WIP)数量和生产成本,提高了生产效率。目前,产品的生产主要呈现多品种小批量的特征,如何基于拉式控制思想建立有效的生产控制策略成为生产系统控制与优化领域研究的新课题。本文针对多品种复杂制造系统的特点和实际需求,研究现有拉式控制策略并提出一种改进CONWIP控制策略,即基本存储定量在制品控制策略(BS-CONWIP)。本文对现有主要拉式控制策略进行分析,建立了基本存储控制策略(BSCS)、看板控制策略(KCS)、定量在制品控制策略(CONWIP)以及广义看板控制策略(GKCS)、扩展看板控制策略(EKCS)、混合看板定量在制品控制策略(HK-CONWIP)、基本存储看板定量在制品控制策略(BK-CONWIP)等拉式控制策略的排队网模型,对比分析这几类控制策略在控制机制上的差异以及各自的优缺点,并进一步对专有看板分配策略(D-KAP)和共享看板分配策略(S-KAP)进行比较分析。在上述分析基础上,本文针对BK-CONWIP控制结构复杂不便于实际应用的问题,提出一种集成CONWIP和BSCS的控制策略BS-CONWIP。它继承CONWIP的全局WIP控制能力和BSCS的全局需求信息发送能力,利用S-KAP,有效处理多品种制造环境下多样化的订单需求,进一步降低WIP,保持产能柔性,提高客户满意率。同时,BS-CONWIP简化阶段看板卡的控制,使得控制结构简单,易于实现和维护。为了验证所提出的BS-CONWIP在多品种制造环境下的有效性和高效性,本文应用离散事件仿真技术,在ExtendSim仿真平台下,分别对多品种单阶段和多品种多阶段两种生产模式进行仿真研究。选取文献中流水线生产和灯泡制造等有代表性的制造案例,分别搭建CONWIP、BK-CONWIP和BS-CONWIP的生产控制系统的仿真模型。通过仿真数据对比WIP数量、库存量、成品量、存储成本以及系统满意率等各性能指标,结果表明,BS-CONWIP普遍优于CONWIP,但稍差于BK-CONWIP。然而,由于所提出BS-CONWIP系统中只需要调整Conwip卡和初始库存量这两个参数,控制结构简单,比BK-CONWIP更易实现和实际应用。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:F273;TP273

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