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1、摘 要随着产业结构的调整,我国成为全球制造中心的趋势将越来越明显，但作为一个“劳动密集型”为主的国家，我国人均劳动生产率和产品合格率与国外相比存在着较大的差距。本文正是在这种背景下，结合系统工程、基础工业工程、人因工程、运筹学等学科的理论和方法展开研究的。本文以天津耀华机械厂生产系统为研究对象，首先，利用系统工程的的方法对生产系统中生产效率、作业环境、成本、产品质量、安全多个目标进行分析，根据分析结果建立影响生产系统效率因素的结构模型图。其次，对影响生产系统因素运用层次分析法，对各因素进行排序，找出主要问题因素。最后，运用工业工程和人因工程学中的方法（如方法研究）对生产系统进行改善，得出改善结
2、果，并进行改善后的评价，得到一个最优、满意、高效的生产系统。关键词：生产系统；多目标；系统工程；层次分析法；方法研究AbstractWith the adjustment of industrial structure, China has become the worlds manufacturing center of the trend will become increasingly evident, but as a labor-intensive based country, Chinas per capita labor productivity and product qual
3、ification rate compared with other countries there are large gap. This article is in this context that combines systems engineering, basic industrial engineering, human factors engineering, operations research and other disciplines, theories and methods for Research.In this paper, Tianjin Yaohua mac
4、hinery factory production system as the research object, first of all, the use of systems engineering approach to production efficiency production system, operating environment, cost, product quality, safety analysis of multiple targets, according to the results of the analysis to establish affectin
5、g production systems efficiency factor structural model diagram. Secondly, the factors affecting the production system using AHP to sort the various factors to identify key issues factor. Finally, the use of industrial engineering and human factors engineering methods in (such as a method of) the im
6、provement of the production system, to improve the results obtained, and make improvements after evaluation, to get an optimal and satisfactory and efficient production systems.Keywords: production systems; multi-objective; systems engineering; AHP; Methods目录摘 要IABSTRACTII目录III1 绪论11.1 选题背景和意义11.2 国
7、内外现状研究21.3 文章结构简介22 生产系统分析与优化的相关概念与理论32.1 多目标规划的基本概念3 多目标规划的定义32.1.2 多目标规划的产生与发展32.2 生产系统的基本概念5 生产系统的定义及主要要素52.2.2 系统改进的原因6 系统分析定义及主要内容72.3 层次分析相关理论8 层次分析法的基本原理与步骤8 递阶层次结构的建立与特点82.4 方法研究9 方法研究的定义与内容9 方法研究的层次102.4.3 程序分析103 生产系统多目标分析与结构模型123.1 企业概况12 公司基本情况12 公司组织结构图133.2 多目标分析143.3 生产系统结构模型17 生产系统各要
8、素可达矩阵的建立17 可达矩阵R的区域与级别划分18 生产系统分析解析结构模型的建立194 层次分析法对生产系统的分析214.1 建立层次结构模型214.2 建立判断矩阵并计算224.2.专家打分22 构造判断矩阵及一致性检验24 层次总排序及一致性检验28 运用排列图找出关键因素305 生产系统的多目标优化315.1 方法研究对生产系统的优化31 轴承套圈磨加工工艺程序的分析与优化32 轴承套圈车加工流程程序的分析与优化35 热处理车间布置和路径的分析与优化39 外购件接收管理事务的分析与优化415.2 设备性能优化43 设备的故障规律44 设备更新45 制定耀华机械厂设备维修保养制度475
9、.3 工作环境改善49 噪声环境改善49 微气候环境改善525.4 其他方案优化53结论54致谢56参考文献57附录A59The ABCs of Supply Chain Management59附录 B67供应链管理ABC671 绪论1.1 选题背景和意义 对于许多规划问题,常常需要考虑多个问题,即多个目标的优化,如企业经济效益、生态效益、社会效益以求出对企业最有利的实施方案。这就需要用到多目标规划方法来解决问题。多目标分析作为系统分析的一种，是为了发挥系统的功能及达到系统的目标，利用科学的方法和工具，对系统的目的、功能、结构、环境、费用与效益等问题进行周详的分析、比较、改进和实验。采用系统
10、工程思想对事物进行探讨时，决策者可以获得对问题的综合的和整体的认识，既不忽略内部各因素的相互关系，又能顾全外部环境变化所可能带来的影响，特别是通过信息，及时反映系统的作用状态，随时都能了解和掌握新形势的发展。在已知的情况下，以最有效的策略解决复杂的问题，一期顺利地达到系统的各项目标。本论文研究的对象是一个制造企业，制造业直接体现了一个国家的生产力水平，是区别发展中国家和发达国家的重要因素，制造业在世界发达国家（developed countries）的国民经济中占有重要份额。同时，制造业是我国的核心力量和支撑行业，我国的制造业发展迅速，但是大而不强，存在生产率低，浪费严重等不足，作为经济社会发
11、展的重要依托，制造业是我国城镇就业的主要渠道和国际竞争力的集中体现。2012年下半年由于日货在国内被第二次抵制，加上国内爆发的大规模抵制日货行为。因此，中国制造业感受到了来自外界和内界的巨大生存压力，包括员工的分配压力，员工数量上的缺失双重压力，因此，中国开始注重培养制造业的员工，并大力扶植中国的制造产业。本文在参阅有关多目标规划学研究和应用文献的基础上,阐述和归纳了多目标规划的基本概念、基本研究方法和研究内容。从系统工程的角度出发运用了目标规划理论和方法完成了企业生产系统改善方案的整体设计,确定了生产系统改善方案的设计目标和设计原则,在降低生产成本和提高经济效益等方面提出了具体的方案设计,并
12、提出了相应的整改措施,对改善后的预期效果进行了分析。从车间现场现状入手,对企业生产系统中的各种因素,作了详细调查和分析,总结并归纳了目前存在的问题，在实践中探索如何利用工业工程的方法减少制造过程中的浪费，提高生产率，提高产品质量，提升企业整体效益。1.2 国内外现状研究本学科起源于欧洲，形成于美国，是数学规划的一个分支。研究多于一个的目标函数在给定区域上的最优化,又称多目标最优化。通常记为MOP（multi-objective programming）。 在很多实际问题中，例如经济、管理、军事、科学和工程设计等领域，衡量一个方案的好坏往往难以用一个指标来判断，而需要用多个目标来比较，而这些目标
13、有时不甚协调，甚至是矛盾的。因此有许多学者致力于这方面的研究。1947年，J.冯诺伊曼和O.莫根施特恩从对策论的角度提出了有多个决策者在彼此有矛盾的情况下的多目标问题。1951年，T.C.库普曼斯从生产和分配的活动中提出多目标最优化问题，引入有效解的概念，并得到一些基本结果。同年，H.W.库恩A.W.塔克尔从研究数学规划的角度提出向量极值问题，引入库恩-塔克尔有效解概念，并研究了它的必要和充分条件。1963年，L.A.扎德从控制论方面提出多指标最优化问题，也给出了一些基本结果。1968年，A.M.日夫里翁为了排除变态的有效解，引进了真有效解概念，并得到了有关的结果。虽然前辈们为之付出了巨大的努
14、力，但是至今关于多目标最优解尚无一种完全令人满意的定义，所以在理论上多目标规划仍处于发展阶段。1.3 文章结构简介图1.1 结构框架2 生产系统分析与优化的相关概念与理论2.1 多目标规划的基本概念 多目标规划的定义多目标是数学规划的一个分支。研究多于一个目标函数在给定区域上的最优化。又称多目标最优化。通常记为VMP。在很多实际问题中，例如经济、管理、军事、科学和工程设计等领域，衡量一个方案的好坏往往难以用一个指标来判断，而需要用多个目标来比较，而这些目标有时不甚协调，甚至是矛盾的。因此有许多学者致力于这方面的研究。1896年法国经济学家V.帕雷托最早研究不可比较目标的优化问题，之后，J.冯诺
15、伊曼、H.W.库恩、A.W.塔克尔、A.M.日夫里翁等数学家做了深入的探讨，但是尚未有一个完全令人满意的定义。求解多目标规划的方法大体上有以下几种：一种是化多为少的方法，即把多目标化为比较容易求解的单目标或双目标，如主要目标法、线性加权法、理想点法等；另一种叫分层序列法，即把目标按其重要性给出一个序列，每次都在前一目标最优 解集内求下一个目标最优解，直到求出共同的最优解。对多目标的线性规划除以上方法外还可以适当修正单纯形法来求解；还有一种称为层次分析法，是由美国运筹 学家沙旦于70年代提出的，这是一种定性与定量相结合的多目标决策与分析方法，对于目标结构复杂且缺乏必要的数据的情况更为实用。 多目标规划的产生与发展多目标最优化思想，最早是在1896年由法国经济学家V.帕雷托提出来的。他从政治、经济学的角度考虑把本质上是不可比较的许多目标化成单个目标的最优化问题，从而涉及了多目标规划问题和多目标的概念。1947年，J.冯诺伊曼和O.莫根施特恩从对策论的角度提出
