当今,塑料制品是支撑现代高科技发展的重要新型材料之一,是能源、信息、工业、农业、交通运输乃至航空航天和海洋开发等国民经济各重要领域都不可缺少的生产资料。然而,吹瓶机作为塑料制品的主要生产设备,我国吹瓶机制造企业的产品制造周期普遍较长、订单频繁拖期,极大地影响了行业和企业的声誉。究其原因,主要是因为缺乏一种适应吹瓶机制造特点的有效生产控制方法。鉴于此,本文的目标是研究建立适应吹瓶机制造系统的生产计划与控制体系。通过对多家吹瓶机制造企业的实地调研,总结吹瓶机制造系统的运作特点：①在吹瓶机制造企业,客户订单的到达具有很强的随机性；②在吹瓶机制造企业,吹瓶机产品类型繁多,若以市场畅销程度作为划分原则可分为畅销的成熟机型和一般机型,而不同畅销程度的机型产品其生产组织模式不同；③在吹瓶机的制造过程中,订单工件具有高度的工艺柔性,工艺路径具有一定的不确定性。吹瓶机生产过程中的诸多不确定因素直接导致吹瓶机制造系统生产负荷具有高度非均衡性。通过分析发现,吹瓶机制造系统的负荷非均衡性是导致交货期和制造成本问题的主要原因。因此,要有效控制吹瓶机生产,提高其准时交货能力以及降低其制造成本,就必须采用基于负荷控制理论的生产控制方法。由于理论与现实之间存在差距,负荷控制技术在吹瓶机制造企业的应用还极为有限。所以本文将首先对负荷控制原理在吹瓶机制造企业的适应性进行评估,总结出理论与现实存在的真实差距。然后充分考虑这些差距,建立适用于吹瓶机制造系统的多层递阶负荷均衡化控制结构,其次,针对吹瓶机制造企业采用一种预投生产与订单生产相结合的混合生产模式这一特点,构建适用于吹瓶机制造企业预投订单决策方法,第三,考虑吹瓶制造系统工件的制造特点,将工件高工艺柔性融入工件任务投放选择,构建适用于吹瓶机制造企业的工件任务投放选择方法,最后为吹瓶机制造企业设计负荷控制决策支持系统。基于上述研究思路,本文的主要研究步骤概括如下：首先,分别从吹瓶机企业典型运作特点角度对理论与现实之间的适应性进行全面评估。基于上述评估结果,建立了一种适用于吹瓶机制造系统,包含企业级订单进入层、制造车间级工件任务投放层、工作中心级工序转移三层控制结构的多层递阶负荷均衡化控制结构,并分析每层结构主要涉及的输入／输出负荷均衡化控制机制,以及各层之间的关联关系。其次,在吹瓶机制造系统中,企业级订单进入层包含许多决策问题。考虑吹瓶机制造系统的生产特性,针对该吹瓶机制造企业采用一种预投生产与订单生产相结合的混合生产模式,以及企业在预投订单决策问题上还是依赖个人经验,缺乏一套科学有效的方法辅助决策,故本文主要针对订单预投决策问题进行研究。通过对预投订单决策问题研究,构建了适用于吹瓶机制造企业预投订单决策方法,并采用分支定界算法对提出的数学模型进行求解,决策最优的预投订单组合。第三,吹瓶机制造企业制造车间层的任务投放控制主要用于实现投放周期内制造车间的负荷总体均衡。考虑吹瓶机制造企业工件任务投放过程的特点,研究工件投放控制策略中的三个关键决策量即任务池构建与工件任务优先级确定、工作中心综合负荷估算以及基于整数规划的工件投放选择。充分考虑工件的高工艺柔性,建立可行的任务投放控制策略。并构建工件任务投放选择方法,采用分支定界算法对提出的数学模型进行求解,决策最优的任务投放组合以及投放工件的最优工艺路径。第四,在实际生产环境中,由于制造车间存在着太多的不确定因素,导致上层的负荷控制计划体系传递至工作中心时会存在一定偏差。考虑车间实际生产环境的多变性,提出一种工作中心间的工序转移策略,从而进一步实现投放周期内各工作中心间负荷动态均衡。最后,基于上述步骤所获得的理论研究成果,并结合合作企业的实际运作特点,设计、开发了适用于吹瓶机制造企业的生产管理系统。