【摘 要】
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建材装备企业是为建筑材料产品、非金属矿制品等加工过程提供成套装备和相关技术的制造产业总称。我国建材装备企业在国际水泥工程市场占据超过40%份额,带来巨大的经济效益。随着经济和社会的发展,建材装备企业在提升产品规模的同时,仍需不断提高企业自身竞争力。然而,由于建材装备相关产品体量大、多层级、制造工艺繁琐,导致建材装备企业普遍面临着制造周期长、制造过程高能耗等问题。基于此,本文主要从建材装备制造任务多
【基金项目】
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国家自然科学基金:面向社会化协同的复杂产品系统制造服务供需配置博弈方法(项目编号:51705386); 横向课题:中材重机协同数字化智能制造与管理平台;
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建材装备企业是为建筑材料产品、非金属矿制品等加工过程提供成套装备和相关技术的制造产业总称。我国建材装备企业在国际水泥工程市场占据超过40%份额,带来巨大的经济效益。随着经济和社会的发展,建材装备企业在提升产品规模的同时,仍需不断提高企业自身竞争力。然而,由于建材装备相关产品体量大、多层级、制造工艺繁琐,导致建材装备企业普遍面临着制造周期长、制造过程高能耗等问题。基于此,本文主要从建材装备制造任务多粒度划分、制造任务优化调度以及制造班组的工作效率评价等方面展开研究,主要研究内容如下:(1)针对建材装备制造过程周期长、高能耗特点,提出基于多维多尺度的任务拆分和基于模糊聚类的任务重组。通过任务拆分与重组策略,使得建材装备制造任务由装箱单转换为工作包,降低了制造任务粒度,从而减缓了制造过程资源配置拥挤排队现象。(2)针对建材装备企业多项目调度问题,提出了考虑任务拆分与重组的资源受限多项目调度模型,建立以最小化工期延误和最小化能耗成本的双目标优化数学模型,设计了一种改进的NSGA-II算法,并结合Time-of-Use(TOU)策略,探究如何在TOU策略下实现最小化工期延误和能耗成本的建材装备企业多项目调度。最后,通过实际的建材装备企业应用案例验证所提模型和算法的有效性和优越性。(3)针对建材装备企业工作效率评价问题,提出基于多层串联型DEA的建材装备制造过程模型。同时结合建材装备制造过程中能耗量、工人数量、材料利用率、加工时间等指标的不确定性,提出了基于三角直觉模糊数的多层超效率DEA评价方法。该方法采用超效率结构提高模型的辨识能力,利用α-cut、β-cut方法进行截集,确定模糊区间,经过逐层计算、加权求和得到效率区间;再利用PIR(Proposed Index Rank)排序法对决策单元的效率区间进行排序和评价。最后,通过案例验证了所提出方法的可行性和有效性。
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