【摘 要】
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船舶制造业是一个国家的经济和技术实力的重要体现之一,我国船舶制造业还处在向现代造船模式转换过程中,造船技术综合水平与国际水平的差距很大,尤其在船舶生产组织和生产过
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船舶制造业是一个国家的经济和技术实力的重要体现之一,我国船舶制造业还处在向现代造船模式转换过程中,造船技术综合水平与国际水平的差距很大,尤其在船舶生产组织和生产过程控制方面差距达到20年以上。船舶曲面分段制造生产效率低是影响船舶制造效率的重要因素之一。本文基于当前船舶曲面分段制造车间的生产模式,将固定工位生产与流水线作业模式结合起来,提出了曲面分段制造的虚拟流水线生产作业模式;研究了虚拟流水线在船舶曲面分段制造生产组织中的应用模式;在理论研究的基础上完成了船舶曲面分段制造车间调度模型的建立、以及调度问题的遗传算法的设计和实现;开发了船舶曲面分段制造虚拟流水线生产调度系统。主要研究工作有:(1)建立船舶曲面分段制造虚拟流水线生产模式,研究实现虚拟流水线生产系统的两个关键技术:基于虚拟流水线的生产组织形式改造及基于虚拟流水线的生产计划与调度技术。(2)研究虚拟流水线生产系统中两个关键技术的数学建模问题,建立了作业班组构建和生产调度系统的数学模型,进一步分析了作业班组构建和生产调度问题的实质,为搭建虚拟流水线生产系统提供理论支撑。(3)结合船舶曲面分段生产制造的特点,提出基于虚拟流水线原理的启发式遗传算法,完成该算法在船舶曲面分段生产调度问题中的具体实现过程。(4)以虚拟流水线生产系统原理和相关算法为基础,开发了虚拟流水线生产调度系统。(5)给出一个船舶曲面分段制造车间的算例,首先利用数学模型采用遍历的算法计算出精确解,然后采用启发式遗传算法计算出一个调度方案,通过该方案与精确解的比较验证了本文提出的算法的有效性。虚拟流水线生产系统可以有效地提高船舶生产效率,降低生产成本,提高整体竞争力。对飞机、桥梁等大型、重型产品的制造过程同样具有借鉴意义,具有良好的应用前景。
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