改进dbr方法在生产控制中的应用

《改进dbr方法在生产控制中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、改进DBR方法在生产控制中的应用　　一、文献综述　　鼓-缓冲器-绳（Drum-Buffer-Rope，DBR）理论，是以色列物理学家Goldratt于1986年在约束理论（TheoryofConstraint）管理思想基础上提出的、解决生产作业计划与控制的方法。DBR理论着眼于系统的瓶颈资源，瓶颈资源的生产节奏（Drum）作为一种计划机制，Buffer作为缓冲机制，Rope是一种控制机制。　　DBR理论提出之后，就得到了较多学者的关注，不断对其研究并改进，并且在各种类型的企业中进行广泛的应用，取得了满意的效果。Schragen

2、heim等对计划负载、订单交货期设置进行改进，提出了SD-BR（SimplifiedDBR）。Chang和Huang考虑在可重入流水车间中加工时间随机变化和设备故障的动态特性，提出了改进SDBR。韩平等考虑到系统自身随机波动的因素，对缓冲管理中的时间缓冲模型、缓冲位置的确定等进行了研究。Georgiadis和Politou针对资源约束的流水制造系统，在市场需求动态变化和生产时间随机变化的情况下，对时间约束模型进行研究，提出了系统动态模型（SystemDynamicsModel，SD）。郭永辉和钱省三结合半导体晶圆厂车间的生产特

3、性，通过设置回流缓冲，提出了一套适合带回流生产线的方法，对车间生产进行控制，修正了传统的DBR理论，但没有给出其方法是否具有普适性。项洁和周炳海将DBR理论与遗传算法相结合，应用到混合流水车间调度中，对瓶颈资源利用启发式算法求解，对非瓶颈资源利用优先分配规则进行计划排程。　　杨琴等提出了基于DBR理论，求解突发事件中应急资源的动态调度方法，运用DBR理论将应急资源系统分解为瓶颈和非瓶颈资源，设置缓冲区域，实现任务的完成时间损失最小化的目标。　　二、DBR理论及其局限性　　DBR理论认为，任何生产系统都存在制约生产绩效提高的约束

4、资源（CapacityConstraintResources，CCR），约束资源的生产效率，决定着整个生产系统的生产效率。运用DBR方法时，将关注的焦点放在如何充分利用约束资源上，采用生产计划与控制的方法，对约束资源的生产安排进行最佳规划，从而实现生产系统整体的生产绩效得到提升。传统DBR理论安排生产的步骤为：　　Step1：识别生产系统中的约束资源，约束资源制约着系统的生产节奏（Drum）；Step2：确定合适的时间缓冲（Timebuffer）长度，使物料提前一段时间投入生产，保证瓶颈资源的生产节奏或避免瓶颈资源饥饿；Ste

5、p3：确定瓶颈资源的生产节奏；Step4：确定各订单的投放时间，使非瓶颈资源与瓶颈资源的工序保持同步；Step5：调整缓冲区的大小，减少非瓶颈资源的在制品库存。　　在实际应用中，以上几个步骤是反复循环执行的，不断进行系统改善，调整瓶颈资源的节奏，实现系统整体绩效的提升。　　在已有的文献中，DBR方法和SDBR方法之间的主要区别在于，SDBR方法不需要先确定约束资源上各订单的顺序再加工，而是在实际加工过程中依据缓冲状态（Bufferstatus，BS）一边确定订单的顺序一边进行加工，见式（1）。【1】　　　　其中：PB（Prod

6、uctionbuffer，PB）表示生产缓冲，RD表示距离交货期的剩余时间。　　然而，在SDBR研究与使用过程中，存在一些局限性。首先，在约束资源位置的确定上，在SDBR的研究中，假设约束资源是处于路径的中间位置。然而，在实际生产中，约束资源可能存在路径的最前端或最后端。其次，在订单的交货日期（Duedate）或释放日期（Orderreleasedate）确定上，通常没有考虑到紧急订单插入、订单更改等动态因素。　　为解决以上SDBR方法的局限性，本文分别进行了深入的研究，进一步完善DBR方法在生产控制中的应用。　　三、改进DB

7、R方法在生产控制中的应用　　（一）约束资源位置变化　　约束资源可以位于路径的任意一个位置，并不局限于SDBR研究中处于中间的假设，也可以在最前端或最后端。如果约束资源位于最前端，订单交货期和释放期可以用生产缓冲时间的一半进行控制，如图1（a）所示，计算过程如式（2）、（3）。【图1】　　　　订单交货期=在约束资源上第一个可用间隙时间+（1-α）PB（2）订单释放期=在约束资源上第一个可用间隙时间-αPB（3）如果约束资源位于最后端，过低的计划负载可能导致约束资源的饥饿情况出现，即存在空闲时间，如图1（b

8、）所示。确定订单的交货期和释放期如式（4）、（5）。　　订单交货期=在约束资源上第一个可用间隙时间+（1-β）PB（4）订单释放期=在约束资源上第一个可用间隙时间-βPB（5）在式（2）、（3）、（4）、（5）中，α、β表示时间调整参