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模具设计在模具整个生命周期中占有十分重要的地位。随着市场竞争日趋激烈,具有专业技术的设计人员成为企业的稀缺资源。企业在关注先进数字化技术的同时,也开始重视通过科学合理的方法对设计人员进行配置。管理者在进行人员配置时,既要考虑订单到达的随机性、设计任务中断的随机性,又要考虑人员的差异性、学习性、技能属性等特点,很难准确配置设计人员。本文结合模具设计任务及设计人员的特点,系统深入的研究了随机环境下模具设计人员优化配置问题,在保证企业的设计能力的同时,又要避免出现人力资源的浪费。 模具设计人员优化配置问题,以人力雇佣成本最小化为目标,同时兼顾平均设计产出、平均设计周期双重约束。该问题是一个随机、非线性整数规划问题。因为问题的约束条件(模具订单平均设计产出、平均设计周期)与决策变量(模具设计人员配置数量)无法用封闭形式加以表述,本文通过构建仿真模型建立起约束条件与决策变量之间的近似关系,然后采用全局搜索性较好的智能算法在大范围解空间中搜索最优解。基于所提出的求解方法,本文的研究步骤和内容如下: 首先,描述模具设计人员优化配置问题,并建立数学模型。详细分析模具设计任务和模具设计人员的特点。 其次,基于该问题的复杂特点,对实际模具设计过程进行抽象,构建随机环境下、任务可中断的模具设计系统仿真实验平台;通过分析影响性能指标的主要因素,设计仿真实验方案;在此基础上,初步分析了系统平均设计产出和平均设计周期与设计任务中断概率、设计人员学习比率、设计等待区容量的关系,为以后的深入研究奠定基础。 第三,对于原问题进行简化,研究单技能异质型设计人员优化配置问题。首先,通过对数学模型的约束进行松弛,将非线性整数规划问题转变为线性整数规划问题,用LINDO软件对松弛约束后的数学模型进行求解,以得到该问题的初值;然后,设置仿真模型的参数以符合单技能异质型设计人员的特点,设计了遗传粒子群混合算法和仿真优化相结合的方法,将求得的初值带入混合算法作为起始搜索点,搜寻问题的最优解;最后,设计算例验证所提方法的有效性,并与传统遗传算法对比,验证该算法有良好的稳定性和收敛性。 第四,研究多技能学习型设计人员优化配置问题。首先对数学模型的约束进行松弛求出问题的初值;然后,设置仿真模型的参数以符合多技能学习型设计人员的特点,采用遗传粒子群混合算法和仿真优化相结合的方法,将初值带入混合算法作为起始搜索点,求解该问题;最后设计算例验证所提方法的有效性,并与传统遗传算法对比,验证该算法有良好的稳定性和收敛性。 基于以上研究内容,本文为解决模具设计人员优化配置问题提供了参考,一方面,深化了人员优化配置研究理论;另一方面,为管理者的决策提供相关依据。