生产计划与控制课设报告(共14页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计资料标签 资料编号： 题 目 姓 名 王梦泽 学号 专业 工程081 姓 名 田元博 学号 专业 工程081 姓 名 兰萌 学号 专业 工程081 姓 名 杨冬 学号 专业 工程081 指导教师 刘晨光 蒲国利 成绩： 资料清单序号名 称件数页数备 注 1方案设计 2设计计划图 3装配工作图 4零件工作图 5设计报告注意事项：1、存档内容请在相应位置填上件数、份数，保存在档案盒内。每盒放3-5名学生资料，每份按序号归档，如果其中某项已装订于论文正本内，则不按以上顺序归档。各专业可依据实际情况适当调整保存内容。2、所有资料必须保存三年。课程设计论文（说明书）装订

2、格式可参照毕业设计论文装订规范要求。3、资料由学院资料室统一编号。编号规则是：年度资料类别代码学院代码学期代码顺序号，顺序号由四位数字组成（参照西安理工大学实践教学资料整理归档要求）。4、各院、系应在课程设计结束后一个月内按照规范进行资料归档。5、特殊情况请在备注中注明，并把相关资料归档，应有当事人和负责人签名。生产计划与控制课程设计报告设计题目： 王梦泽 田元博 兰萌 杨冬指导教师：刘晨光 蒲国利2010年 2 学期生产计划与控制课程设计工作报告具体活动： 2011年6月27日我们小组开始了生产计划与控制课程设计，小组成员有王梦泽，田元博，兰萌和杨冬。我们当天就开始了课设的工作6月27日，上

3、午我们对老师给的题目进行研究讨论，通过讨论和上网查阅资料我们确定了大体的做题方向，兰萌和杨冬负责在网上查询相关的资料。王梦泽和田元博负责整理和进行简单的翻译。下午我们继续整理资料。6月28日，上午我们进行了具体的分工王梦泽，田元博，负责对题目的研究。杨冬对相关运筹学知识进行赛选。兰萌负责对遗传算法的相关知识进行研究。下午王梦泽，田元博对第一题的各种情况进行具体列举。对5以下的个中年情况进行列举分类、归纳。兰萌负责起草报告开头。6月29日，上午我们对建立模型进行了讨论，并对不懂的地方向蒲国利老师进行了咨询。蒲老师给我们解答一些不懂得地方。下午我们继续进行讨论，确定了第一个题目使用叠代的方法进行求

4、解。并且建立模型，进行验算与列举法所得的各种情况相符和。6月30日，上午我们开始了对第二题的求解。根据遗传算法进行简化建立的模型和寻找解决问题的方法，进行了补充讨论和有针对的上网查阅资料，同时继续编写报告。下午确定使用遗传算法的简化方法，使用线性代数的方法进行求解。通过参考资料列出模型然后进行计算。将问题简化成2台机器四种产品的情况。由王梦泽和田元博进行具体计算。同时兰萌和杨冬继续对编写课程设计报告。7月1日，上午我们根据第二问的结果总结通式解决第三问的问题并继续编写了运筹学课程设计报告。下午我们编写了运筹学课程设计工作报告。完成质量：我们给出的方案只是基于理论上的方案。而且有些地方理解的并不

5、到位。只在理论上满足小批量的问题，和现实要求还有一定的差距，只能为具体问题的解决方案进行参考，并不能实际满足需求 。在进行过程中对个别数据和问题的分析也进行了具体简化。收获与体会：通过一周的生产计划与控制课程设计，让我们对生产计划与控制这门课有了更加深刻的认识。特别是在解决具体问题方面，通过综合数据、建立模型和计算等方面让我们对以后生产计划与控制的具体应用的流程和步骤也有了初步的认识，同时对各方面的综合后的建立模型也锻炼了我们实际解决问题的能力。作课程设计的过程也是锻炼团队合作的过程，课设的分工工作加强了我们的团队合作精神，这是上课所学不来的。缺憾与努力的方向：在此次课程设计的过程中我们存在着

6、许多问题：第一：求分组数时叠代的方法也是非常复杂，虽然理论上可以求出m台机器的情况但是在实际应用中会面临计算量过大。求解复杂的情况。第二：在求最大流程时间的过程中，其它文献中的算法我们很难理解，最后只有使用SPT法中的核心思想求解问题，但是求解过程还是很复杂，并且遇到大量的机器组数则有可能求解不出。第三：通过课程设计发现对有些定理和方法掌握的不够深刻。理解不到位。容易混淆概念。通过此次课程设计，发现自己还有许多不懂和不严谨的地方，报告中还存在许多问题，还需要学习更多的专业知识，请老师批评、指教。目 录1.绪论1.1课程设计目的本学期我们进行了生产计划与控制课程的学习。虽然在学校进行了一个学期的

7、理论的学习，进行了多方面有关生产计划内容的学习，但是我们处理实际问题的能力还是非常弱，在讲课过程中，我们学习了串行机器的生产计划编制问题，但是对并行机器的生产计划编制问题了解的甚少，在本课程设计过程中，我们探讨并行机器情况下的生产计划编制。已达到用加强巩固在课程过程中所学习的理论知识和学习新的理论知识的目的，同时锻炼用理论知识解决实际问题的能力。增强动手能力。1.2背景简介什么是并行工序机器计划，并行工序机器计划是相对串行工序机器计划，根据串行工序编制的机器计划是指一批零全部加工完后才进入下批零件的加工。反之，并行工序机器计划通过对机器划分机器组等方法在一批零件并没有全部完成后就开始进行下批零

8、件的加工。已达到增加设备的利用率生产效率的目的。获得最大利润。2问题描述假设有m台机器(i)，n个不同种类的产品(j)，每种产品的批量已知，为，每台机器都可以生产任意种类的产品，但每台机器生产每种产品所花费的单位时间不同。机器之间可以组成机器组，机器组的生产效率假设是所有组成机器的平均值。1. 假设使用机器可以是1台、2台、3台、m台。请计算使用不同数量的机器时，可以组成多少个机器组方案，假设一个机器组的机器数可以是1台、2台、3台、m台。并计算出所有可能的方案数量。2. 对任一个机器组方案，怎么分配产品到机器组，才能使各机器组的最大流程时间最小。对所有可能方案而言，生产n个不同种类的产品的最

9、大流程时间的最小值是多少？（比较不同调度法则下的结果，如SPT、EDD、FCFS、）3. 假设每个机器组的数量最大不超过a个，上述结果又怎样?3解决问题3.1.1应用叠代的方法进行机器组的计算：首先具体进行计算当机器全部被分配到机器组中的情况：注：括号中数字代表每个机器组中所包含的机器个数当1台机器时：只能被分配成1组仅有一种分法。所以当一台机器时共有1种分法当2台机器时： 分成一个机器组有1种分法 分成两个机器组有（1,1）共一种分法 所以当两台机器是共有2种分法当3台机器时： 分成一个机器组有1种分法 分成两个机器组（2,1）共有种分法 分成三个机器组（1,1,1）共1种分法所以当三台机器

10、时总共有5种分法当4台机器时： 分成一个机器组有1种分法 分成两个机器组有（2,2）共种和（1,3）共种分法 分成三个机器组有（1,1,2）共种分法 分成四个机器组有（1,1,1,1）共1种分法所以当四台机器时总共有15种分法 当5台机器时： 分成一个机器组有1种分法 分成两个机器组有（2,3）共种分法和（1,4）共种分法 分成三个机器组有（1,1,3）共种分法和（1,2,2）共种分法 分成四个机器组有（1,1,1,2）共种分法 分成五个机器组有（1,1,1,1,1）共1种分法所以当5台机器时共有52种分法3.1.2以六种机器为例详细阐明递推过程当有6台机器时：分成一个机器组有1种分法分成两个

11、机器组有（1，5）、（2，4）、（3，3）分别为、种分法当分成三个组时有（1，1，4）、（1，2，3）和（2，2，2）种分法，在此部进行迭代（1，2，3）情况可看为当只有5台机器分为两个机器组时（2，3）与的乘积。（2，2，2，）情况可看作只有4台机器分为两个机器组（2，2）与的乘积。通过上表可知（2，3）和（2，2）的情况下的数量分别为10种和3种，排除（2，2，2）情况下的重复情况。所以这两种情况下的分组数为当分成四个机器组（1，1，1，3）和（1，1，2，2）时继续进行迭代，（1，1，2，2）可看成只有5台设备时（1，2，2）与的乘积，排除（1，1，2，2，）重复的情况所以分成四个机器组

12、有（和*15）/2种情况当分成五个机器组时可用迭代求出有15种分法，同理分成6组也就只有1种情况。当有M台机器时可以经用上面的方法不停的迭代，最后把每组都可以拆分成用前4组的结果表达，从而可以求出M台机器的完全被分配到机器组中的种类数。当把M台机器所对应的机器组分好时，可进行拆分迭代进行求解。如把M个机器分成机器组后的第一个机器组可分为（）*（所对应的前四组的分组情况）其中n代表所分机器组中所含设备的数量。以7台分成最为复杂的3组（2,2,3）的情况为例。按上面的归纳的公式就应该为。结果就为()/2=105。结果也符合用列举法所得的结果。这种方法最大的好处就是在后面进行分组的时候不用考虑前面分

13、组所发生的重复计算的情况。只需考虑当前步骤下可能发生的重复。在一定程度上减少了运算。叠代必须对当前的M台设备进行具体的分组。如果机器数量较大。做起来比较麻烦。3.1.3以5台机器的情况为例求所有的可能方案 以5台机器为例在进行设备组分配时机器可以不完使用。例如使用1台机器、2台机器、3台机器、4台机器、5台机器均可，当使用一台机器时可看作对仅有一台机器完全被分配时的情况，剩下情况以此类推五个机器的所有分组情况为3.2.1对任一机器组的产品分配方案 假设有n个相互独立的工件（）,M台机器（）每个工件都有确定的加工时间!且均可由M台机器中的任一台完成加工任务,使用SPT、EDD、FCFS方法使得生

14、产n种不同种类的产品的最大流程时间最小，其中机器之间可以组成机器组，机器组的生产效率假设是所有组成机器的平均值，N个工件在M台设备上的加工时间如下：其中时间表示工件。 X矩阵表示各工件分配到各机床的情况。当=1时表示，反之则表示没有在该台机器上进行加工。因为目标函数取为加工完所有工件所需的时间，所以机器总共用的时间与在机器上加工工件的顺序无关。由于每个工件在同一时间只能在一台机器上加工，因此，由组成的矩阵有如下性质：（1） 所有元素均为0或1（2） 每列中有且只有一个元素为1（3） 元素1的个数之和为n要使总完工时间最短，则该问题的目标函数如下： 其中 i=1,2，n 上式G为设备最大完工时间

15、，只要使得G最小就能保证最大流程时间最小。3.2.2计算最大流程时间的最小值假设以3台机器4种产品举例，同时机器组的效率是所有组成机器效率的平均值每种产品在每台机器上的生产时间如下表 工件机器159632784763行列式的表达形式为：三种机器进行设备组分类后各生产时间的最大值：由前面的迭代方法可知3台机器总共有14种机器组的分法具体机器组的分法机器对应生产的产品Max ，21，20，20（，）（） ()10.5（，）（） ()10.5（，）（） ()10和()()9和()()9和()()9（，）()()()10.3（，）和()()()9（，）和()()()9（，）和()()()10和和()(

16、)()9由上表所示，最大完成时间的最小流程时间为9。最优分派方案为和、和、和、（，）和、（，）和、和和。3.3每个机器组的数量最大不超过a个的情况当有m台机器机器组的数量最大为m个。反之同理当设备组最大数量为a时，设备数量最大也为a时。同上例当有三台机器时可以分为一个设备组、两个设备组、三个设备组故可以等于1、2、3当a=1时有如下表，21，20，20（，）（） ()10.5（，）（） ()10.5（，）（） ()10（，）()()()10.3 最小值为10当a=2时有如下表和()()9和()()9和()()9（，）和()()()9（，）和()()()9（，）和()()()10最小值为9当a=

17、3时如和和()()()9最小值为9由上三个表和计算公式可知，当设备组a在取值范围内，当设备组的数量变化时最小流程时间不一定变化。当设备组为a时加工零件的时间矩阵变为即变为a个设备组加工n个零件的情况，为第a个设备组加工第n个零件所用的时间。最少目标函数就变为 其中机器组的效率是组成机器组的机器效率的平均值。当把机器分成了a个机器组时可把设备组看成一个原先机器的替代品，但是它们是效率不同，对零件的加工时间也不相同。从而可能会导致最小流程时间的改变。但是可能通过不同的机器组的组合在不同组成情况下也有可能是最小流程时间相等。通过假设为3台机器和4种产品的计算可以验证上推断。4课程设计总结通过本次课程

18、设计，通过本次课程设计让我们对生产计划的知识有了更加深刻的理解，同时加强了动手能力，对并行计划有了初步的认识和理解。此外在课程设计的过程中我也学到了一些新的知识，把课本和实际应用结合起来，对生产计划与控制这门课有了更加深刻的了解。同时在课设过程中也存在许多问题：第一：求分组数时叠代的方法也是非常复杂，虽然理论上可以求出m台机器的情况但是在实际应用中会面临计算量过大。求解复杂的情况。第二：在求最大流程时间的过程中，其它文献中的算法我们很难理解，最后只有使用SPT法中的核心思想求解问题，但是求解过程还是很复杂，并且遇到大量的机器组数则有可能求解不出。第三：通过课程设计发现对有些定理和方法掌握的不够深刻。理解不到位。容易混淆概念。通过此次课程设计，发现自己还有许多不懂和不严谨的地方，报告中还存在许多问题，还需要学习更多的专业知识，请老师批评、指教。5参考文献1、玄光男；成润伟 遗传算法与工程设计 2000年2、黄德才；徐宗俊 行加工设备组生产调度的一般模型及算法 1994年3、宋存利 遗传算法在并行多机调度问题中的应用 2004年4、赵小惠；孙林岩 基于改进遗传算法的多机调度问题 2007年5、刘志雄；王少梅基于混合进化策略算法的并行多机调度问题研究2005年6、刘海兵 精益生产方式下并行工程的应用 COMMERCIAL VEHICLE 2008年专心-专注-专业