生產(chǎn)計(jì)劃與控制課設(shè)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程設(shè)計(jì)資料標(biāo)簽 資料編號(hào)： 題 目 姓 名 王夢(mèng)澤 學(xué)號(hào) 專業(yè) 工程081 姓 名 田元博 學(xué)號(hào) 專業(yè) 工程081 姓 名 蘭萌 學(xué)號(hào) 專業(yè) 工程081 姓 名 楊冬 學(xué)號(hào) 專業(yè) 工程081 指導(dǎo)教師 劉晨光 蒲國利 成績： 資料清單序號(hào)名 稱件數(shù)頁數(shù)備 注 1方案設(shè)計(jì) 2設(shè)計(jì)計(jì)劃圖 3裝配工作圖 4零件工作圖 5設(shè)計(jì)報(bào)告注意事項(xiàng)：1、存檔內(nèi)容請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)位置填上件數(shù)、份數(shù)，保存在檔案盒內(nèi)。每盒放3-5名學(xué)生資料，每份按序號(hào)歸檔，如果其中某項(xiàng)已裝訂于論文正本內(nèi)，則不按以上順序歸檔。各專業(yè)可依據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整保存內(nèi)容。2、所有資料必須保存三年。課程設(shè)計(jì)論文（說明書）裝訂

2、格式可參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文裝訂規(guī)范要求。3、資料由學(xué)院資料室統(tǒng)一編號(hào)。編號(hào)規(guī)則是：年度資料類別代碼·學(xué)院代碼·學(xué)期代碼順序號(hào)，順序號(hào)由四位數(shù)字組成（參照西安理工大學(xué)實(shí)踐教學(xué)資料整理歸檔要求）。4、各院、系應(yīng)在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后一個(gè)月內(nèi)按照規(guī)范進(jìn)行資料歸檔。5、特殊情況請(qǐng)?jiān)趥渥⒅凶⒚?，并把相關(guān)資料歸檔，應(yīng)有當(dāng)事人和負(fù)責(zé)人簽名。生產(chǎn)計(jì)劃與控制課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目： 王夢(mèng)澤 田元博 蘭萌 楊冬指導(dǎo)教師：劉晨光 蒲國利2010年 2 學(xué)期生產(chǎn)計(jì)劃與控制課程設(shè)計(jì)工作報(bào)告具體活動(dòng)： 2011年6月27日我們小組開始了生產(chǎn)計(jì)劃與控制課程設(shè)計(jì)，小組成員有王夢(mèng)澤，田元博，蘭萌和楊冬。我們當(dāng)天就開始了

3、課設(shè)的工作6月27日，上午我們對(duì)老師給的題目進(jìn)行研究討論，通過討論和上網(wǎng)查閱資料我們確定了大體的做題方向，蘭萌和楊冬負(fù)責(zé)在網(wǎng)上查詢相關(guān)的資料。王夢(mèng)澤和田元博負(fù)責(zé)整理和進(jìn)行簡(jiǎn)單的翻譯。下午我們繼續(xù)整理資料。6月28日，上午我們進(jìn)行了具體的分工王夢(mèng)澤，田元博，負(fù)責(zé)對(duì)題目的研究。楊冬對(duì)相關(guān)運(yùn)籌學(xué)知識(shí)進(jìn)行賽選。蘭萌負(fù)責(zé)對(duì)遺傳算法的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行研究。下午王夢(mèng)澤，田元博對(duì)第一題的各種情況進(jìn)行具體列舉。對(duì)5以下的個(gè)中年情況進(jìn)行列舉分類、歸納。蘭萌負(fù)責(zé)起草報(bào)告開頭。6月29日，上午我們對(duì)建立模型進(jìn)行了討論，并對(duì)不懂的地方向蒲國利老師進(jìn)行了咨詢。蒲老師給我們解答一些不懂得地方。下午我們繼續(xù)進(jìn)行討論，確定了第一個(gè)

4、題目使用疊代的方法進(jìn)行求解。并且建立模型，進(jìn)行驗(yàn)算與列舉法所得的各種情況相符和。6月30日，上午我們開始了對(duì)第二題的求解。根據(jù)遺傳算法進(jìn)行簡(jiǎn)化建立的模型和尋找解決問題的方法，進(jìn)行了補(bǔ)充討論和有針對(duì)的上網(wǎng)查閱資料，同時(shí)繼續(xù)編寫報(bào)告。下午確定使用遺傳算法的簡(jiǎn)化方法，使用線性代數(shù)的方法進(jìn)行求解。通過參考資料列出模型然后進(jìn)行計(jì)算。將問題簡(jiǎn)化成2臺(tái)機(jī)器四種產(chǎn)品的情況。由王夢(mèng)澤和田元博進(jìn)行具體計(jì)算。同時(shí)蘭萌和楊冬繼續(xù)對(duì)編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。7月1日，上午我們根據(jù)第二問的結(jié)果總結(jié)通式解決第三問的問題并繼續(xù)編寫了運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。下午我們編寫了運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)工作報(bào)告。完成質(zhì)量：我們給出的方案只是基于理論上的方案

5、。而且有些地方理解的并不到位。只在理論上滿足小批量的問題，和現(xiàn)實(shí)要求還有一定的差距，只能為具體問題的解決方案進(jìn)行參考，并不能實(shí)際滿足需求 。在進(jìn)行過程中對(duì)個(gè)別數(shù)據(jù)和問題的分析也進(jìn)行了具體簡(jiǎn)化。收獲與體會(huì)：通過一周的生產(chǎn)計(jì)劃與控制課程設(shè)計(jì)，讓我們對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與控制這門課有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。特別是在解決具體問題方面，通過綜合數(shù)據(jù)、建立模型和計(jì)算等方面讓我們對(duì)以后生產(chǎn)計(jì)劃與控制的具體應(yīng)用的流程和步驟也有了初步的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)各方面的綜合后的建立模型也鍛煉了我們實(shí)際解決問題的能力。作課程設(shè)計(jì)的過程也是鍛煉團(tuán)隊(duì)合作的過程，課設(shè)的分工工作加強(qiáng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神，這是上課所學(xué)不來的。缺憾與努力的方向：在此次課

6、程設(shè)計(jì)的過程中我們存在著許多問題：第一：求分組數(shù)時(shí)疊代的方法也是非常復(fù)雜，雖然理論上可以求出m臺(tái)機(jī)器的情況但是在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)面臨計(jì)算量過大。求解復(fù)雜的情況。第二：在求最大流程時(shí)間的過程中，其它文獻(xiàn)中的算法我們很難理解，最后只有使用SPT法中的核心思想求解問題，但是求解過程還是很復(fù)雜，并且遇到大量的機(jī)器組數(shù)則有可能求解不出。第三：通過課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)對(duì)有些定理和方法掌握的不夠深刻。理解不到位。容易混淆概念。通過此次課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己還有許多不懂和不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑瑘?bào)告中還存在許多問題，還需要學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識(shí)，請(qǐng)老師批評(píng)、指教。目 錄1.緒論1.1課程設(shè)計(jì)目的本學(xué)期我們進(jìn)行了生產(chǎn)計(jì)劃與控制課程的學(xué)習(xí)。雖

7、然在學(xué)校進(jìn)行了一個(gè)學(xué)期的理論的學(xué)習(xí)，進(jìn)行了多方面有關(guān)生產(chǎn)計(jì)劃內(nèi)容的學(xué)習(xí)，但是我們處理實(shí)際問題的能力還是非常弱，在講課過程中，我們學(xué)習(xí)了串行機(jī)器的生產(chǎn)計(jì)劃編制問題，但是對(duì)并行機(jī)器的生產(chǎn)計(jì)劃編制問題了解的甚少，在本課程設(shè)計(jì)過程中，我們探討并行機(jī)器情況下的生產(chǎn)計(jì)劃編制。已達(dá)到用加強(qiáng)鞏固在課程過程中所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和學(xué)習(xí)新的理論知識(shí)的目的，同時(shí)鍛煉用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。增強(qiáng)動(dòng)手能力。1.2背景簡(jiǎn)介什么是并行工序機(jī)器計(jì)劃，并行工序機(jī)器計(jì)劃是相對(duì)串行工序機(jī)器計(jì)劃，根據(jù)串行工序編制的機(jī)器計(jì)劃是指一批零全部加工完后才進(jìn)入下批零件的加工。反之，并行工序機(jī)器計(jì)劃通過對(duì)機(jī)器劃分機(jī)器組等方法在一批零件并沒有全

8、部完成后就開始進(jìn)行下批零件的加工。已達(dá)到增加設(shè)備的利用率生產(chǎn)效率的目的。獲得最大利潤。2問題描述假設(shè)有m臺(tái)機(jī)器(i)，n個(gè)不同種類的產(chǎn)品(j)，每種產(chǎn)品的批量已知，為，每臺(tái)機(jī)器都可以生產(chǎn)任意種類的產(chǎn)品，但每臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)每種產(chǎn)品所花費(fèi)的單位時(shí)間不同。機(jī)器之間可以組成機(jī)器組，機(jī)器組的生產(chǎn)效率假設(shè)是所有組成機(jī)器的平均值。1. 假設(shè)使用機(jī)器可以是1臺(tái)、2臺(tái)、3臺(tái)、m臺(tái)。請(qǐng)計(jì)算使用不同數(shù)量的機(jī)器時(shí)，可以組成多少個(gè)機(jī)器組方案，假設(shè)一個(gè)機(jī)器組的機(jī)器數(shù)可以是1臺(tái)、2臺(tái)、3臺(tái)、m臺(tái)。并計(jì)算出所有可能的方案數(shù)量。2. 對(duì)任一個(gè)機(jī)器組方案，怎么分配產(chǎn)品到機(jī)器組，才能使各機(jī)器組的最大流程時(shí)間最小。對(duì)所有可能方案而言，生

9、產(chǎn)n個(gè)不同種類的產(chǎn)品的最大流程時(shí)間的最小值是多少？（比較不同調(diào)度法則下的結(jié)果，如SPT、EDD、FCFS、）3. 假設(shè)每個(gè)機(jī)器組的數(shù)量最大不超過a個(gè)，上述結(jié)果又怎樣?3解決問題3.1.1應(yīng)用疊代的方法進(jìn)行機(jī)器組的計(jì)算：首先具體進(jìn)行計(jì)算當(dāng)機(jī)器全部被分配到機(jī)器組中的情況：注：括號(hào)中數(shù)字代表每個(gè)機(jī)器組中所包含的機(jī)器個(gè)數(shù)當(dāng)1臺(tái)機(jī)器時(shí)：只能被分配成1組僅有一種分法。所以當(dāng)一臺(tái)機(jī)器時(shí)共有1種分法當(dāng)2臺(tái)機(jī)器時(shí)： 分成一個(gè)機(jī)器組有1種分法 分成兩個(gè)機(jī)器組有（1,1）共一種分法 所以當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器是共有2種分法當(dāng)3臺(tái)機(jī)器時(shí)： 分成一個(gè)機(jī)器組有1種分法 分成兩個(gè)機(jī)器組（2,1）共有種分法 分成三個(gè)機(jī)器組（1,1,1）

10、共1種分法所以當(dāng)三臺(tái)機(jī)器時(shí)總共有5種分法當(dāng)4臺(tái)機(jī)器時(shí)： 分成一個(gè)機(jī)器組有1種分法 分成兩個(gè)機(jī)器組有（2,2）共種和（1,3）共種分法 分成三個(gè)機(jī)器組有（1,1,2）共種分法 分成四個(gè)機(jī)器組有（1,1,1,1）共1種分法所以當(dāng)四臺(tái)機(jī)器時(shí)總共有15種分法 當(dāng)5臺(tái)機(jī)器時(shí)： 分成一個(gè)機(jī)器組有1種分法 分成兩個(gè)機(jī)器組有（2,3）共種分法和（1,4）共種分法 分成三個(gè)機(jī)器組有（1,1,3）共種分法和（1,2,2）共種分法 分成四個(gè)機(jī)器組有（1,1,1,2）共種分法 分成五個(gè)機(jī)器組有（1,1,1,1,1）共1種分法所以當(dāng)5臺(tái)機(jī)器時(shí)共有52種分法3.1.2以六種機(jī)器為例詳細(xì)闡明遞推過程當(dāng)有6臺(tái)機(jī)器時(shí)：分成一個(gè)

11、機(jī)器組有1種分法分成兩個(gè)機(jī)器組有（1，5）、（2，4）、（3，3）分別為、種分法當(dāng)分成三個(gè)組時(shí)有（1，1，4）、（1，2，3）和（2，2，2）種分法，在此部進(jìn)行迭代（1，2，3）情況可看為當(dāng)只有5臺(tái)機(jī)器分為兩個(gè)機(jī)器組時(shí)（2，3）與的乘積。（2，2，2，）情況可看作只有4臺(tái)機(jī)器分為兩個(gè)機(jī)器組（2，2）與的乘積。通過上表可知（2，3）和（2，2）的情況下的數(shù)量分別為10種和3種，排除（2，2，2）情況下的重復(fù)情況。所以這兩種情況下的分組數(shù)為當(dāng)分成四個(gè)機(jī)器組（1，1，1，3）和（1，1，2，2）時(shí)繼續(xù)進(jìn)行迭代，（1，1，2，2）可看成只有5臺(tái)設(shè)備時(shí)（1，2，2）與的乘積，排除（1，1，2，2，）重復(fù)

12、的情況所以分成四個(gè)機(jī)器組有（和*15）/2種情況當(dāng)分成五個(gè)機(jī)器組時(shí)可用迭代求出有15種分法，同理分成6組也就只有1種情況。當(dāng)有M臺(tái)機(jī)器時(shí)可以經(jīng)用上面的方法不停的迭代，最后把每組都可以拆分成用前4組的結(jié)果表達(dá)，從而可以求出M臺(tái)機(jī)器的完全被分配到機(jī)器組中的種類數(shù)。當(dāng)把M臺(tái)機(jī)器所對(duì)應(yīng)的機(jī)器組分好時(shí)，可進(jìn)行拆分迭代進(jìn)行求解。如把M個(gè)機(jī)器分成機(jī)器組后的第一個(gè)機(jī)器組可分為（）*（所對(duì)應(yīng)的前四組的分組情況）其中n代表所分機(jī)器組中所含設(shè)備的數(shù)量。以7臺(tái)分成最為復(fù)雜的3組（2,2,3）的情況為例。按上面的歸納的公式就應(yīng)該為。結(jié)果就為()/2=105。結(jié)果也符合用列舉法所得的結(jié)果。這種方法最大的好處就是在后面進(jìn)行

13、分組的時(shí)候不用考慮前面分組所發(fā)生的重復(fù)計(jì)算的情況。只需考慮當(dāng)前步驟下可能發(fā)生的重復(fù)。在一定程度上減少了運(yùn)算。疊代必須對(duì)當(dāng)前的M臺(tái)設(shè)備進(jìn)行具體的分組。如果機(jī)器數(shù)量較大。做起來比較麻煩。3.1.3以5臺(tái)機(jī)器的情況為例求所有的可能方案 以5臺(tái)機(jī)器為例在進(jìn)行設(shè)備組分配時(shí)機(jī)器可以不完使用。例如使用1臺(tái)機(jī)器、2臺(tái)機(jī)器、3臺(tái)機(jī)器、4臺(tái)機(jī)器、5臺(tái)機(jī)器均可，當(dāng)使用一臺(tái)機(jī)器時(shí)可看作對(duì)僅有一臺(tái)機(jī)器完全被分配時(shí)的情況，剩下情況以此類推五個(gè)機(jī)器的所有分組情況為3.2.1對(duì)任一機(jī)器組的產(chǎn)品分配方案 假設(shè)有n個(gè)相互獨(dú)立的工件（）,M臺(tái)機(jī)器（）每個(gè)工件都有確定的加工時(shí)間!且均可由M臺(tái)機(jī)器中的任一臺(tái)完成加工任務(wù),使用SPT、E

14、DD、FCFS方法使得生產(chǎn)n種不同種類的產(chǎn)品的最大流程時(shí)間最小，其中機(jī)器之間可以組成機(jī)器組，機(jī)器組的生產(chǎn)效率假設(shè)是所有組成機(jī)器的平均值，N個(gè)工件在M臺(tái)設(shè)備上的加工時(shí)間如下：其中時(shí)間表示工件。 X矩陣表示各工件分配到各機(jī)床的情況。當(dāng)=1時(shí)表示，反之則表示沒有在該臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行加工。因?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)取為加工完所有工件所需的時(shí)間，所以機(jī)器總共用的時(shí)間與在機(jī)器上加工工件的順序無關(guān)。由于每個(gè)工件在同一時(shí)間只能在一臺(tái)機(jī)器上加工，因此，由組成的矩陣有如下性質(zhì)：（1） 所有元素均為0或1（2） 每列中有且只有一個(gè)元素為1（3） 元素1的個(gè)數(shù)之和為n要使總完工時(shí)間最短，則該問題的目標(biāo)函數(shù)如下： 其中 i=1,2，n

15、上式G為設(shè)備最大完工時(shí)間，只要使得G最小就能保證最大流程時(shí)間最小。3.2.2計(jì)算最大流程時(shí)間的最小值假設(shè)以3臺(tái)機(jī)器4種產(chǎn)品舉例，同時(shí)機(jī)器組的效率是所有組成機(jī)器效率的平均值每種產(chǎn)品在每臺(tái)機(jī)器上的生產(chǎn)時(shí)間如下表 工件機(jī)器159632784763行列式的表達(dá)形式為：三種機(jī)器進(jìn)行設(shè)備組分類后各生產(chǎn)時(shí)間的最大值：由前面的迭代方法可知3臺(tái)機(jī)器總共有14種機(jī)器組的分法具體機(jī)器組的分法機(jī)器對(duì)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品Max ，21，20，20（，）（） ()10.5（，）（） ()10.5（，）（） ()10和()()9和()()9和()()9（，）()()()10.3（，）和()()()9（，）和()()()9（，）和(

16、)()()10和和()()()9由上表所示，最大完成時(shí)間的最小流程時(shí)間為9。最優(yōu)分派方案為和、和、和、（，）和、（，）和、和和。3.3每個(gè)機(jī)器組的數(shù)量最大不超過a個(gè)的情況當(dāng)有m臺(tái)機(jī)器機(jī)器組的數(shù)量最大為m個(gè)。反之同理當(dāng)設(shè)備組最大數(shù)量為a時(shí)，設(shè)備數(shù)量最大也為a時(shí)。同上例當(dāng)有三臺(tái)機(jī)器時(shí)可以分為一個(gè)設(shè)備組、兩個(gè)設(shè)備組、三個(gè)設(shè)備組故可以等于1、2、3當(dāng)a=1時(shí)有如下表，21，20，20（，）（） ()10.5（，）（） ()10.5（，）（） ()10（，）()()()10.3 最小值為10當(dāng)a=2時(shí)有如下表和()()9和()()9和()()9（，）和()()()9（，）和()()()9（，）和()()

17、()10最小值為9當(dāng)a=3時(shí)如和和()()()9最小值為9由上三個(gè)表和計(jì)算公式可知，當(dāng)設(shè)備組a在取值范圍內(nèi)，當(dāng)設(shè)備組的數(shù)量變化時(shí)最小流程時(shí)間不一定變化。當(dāng)設(shè)備組為a時(shí)加工零件的時(shí)間矩陣變?yōu)榧醋優(yōu)閍個(gè)設(shè)備組加工n個(gè)零件的情況，為第a個(gè)設(shè)備組加工第n個(gè)零件所用的時(shí)間。最少目標(biāo)函數(shù)就變?yōu)?其中機(jī)器組的效率是組成機(jī)器組的機(jī)器效率的平均值。當(dāng)把機(jī)器分成了a個(gè)機(jī)器組時(shí)可把設(shè)備組看成一個(gè)原先機(jī)器的替代品，但是它們是效率不同，對(duì)零件的加工時(shí)間也不相同。從而可能會(huì)導(dǎo)致最小流程時(shí)間的改變。但是可能通過不同的機(jī)器組的組合在不同組成情況下也有可能是最小流程時(shí)間相等。通過假設(shè)為3臺(tái)機(jī)器和4種產(chǎn)品的計(jì)算可以驗(yàn)證上推斷。4

18、課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，通過本次課程設(shè)計(jì)讓我們對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的知識(shí)有了更加深刻的理解，同時(shí)加強(qiáng)了動(dòng)手能力，對(duì)并行計(jì)劃有了初步的認(rèn)識(shí)和理解。此外在課程設(shè)計(jì)的過程中我也學(xué)到了一些新的知識(shí)，把課本和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與控制這門課有了更加深刻的了解。同時(shí)在課設(shè)過程中也存在許多問題：第一：求分組數(shù)時(shí)疊代的方法也是非常復(fù)雜，雖然理論上可以求出m臺(tái)機(jī)器的情況但是在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)面臨計(jì)算量過大。求解復(fù)雜的情況。第二：在求最大流程時(shí)間的過程中，其它文獻(xiàn)中的算法我們很難理解，最后只有使用SPT法中的核心思想求解問題，但是求解過程還是很復(fù)雜，并且遇到大量的機(jī)器組數(shù)則有可能求解不出。第三：通過課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)對(duì)有些定理和方法掌握的不夠深刻。