Ανάπτυξη μηχανισμών ανάδρασης για τον προγραμματισμό και έλεγχο της παραγωγής σε συστήματα κατά-παραγγελία: ανάλυση με τεχνικές θεωρίας δυναμικής συστημάτων

Abstract

In the present PhD dissertation we develop feedback mechanisms for the Production Planning and Control (PPC) of job shop manufacturing systems. In particular we propose a comprehensive dynamic model for real-time PPC and we investigate its efficiency by studying the dynamic behavior of arbitrary job shops. The dynamic behavior is evaluated through the ability of the production system to achieve predefined targets which are expressed through specific performance measures. By analyzing the results of extended literature review, on one hand we identify the most important tactical/operational targets and their respective performance measures, while on the other hand we document the need of sound dynamic control mechanisms for real-time PPC in a stochastic job shop manufacturing environment. We propose a generic methodological framework for the development of dynamic control mechanisms, which is then employed in the design process of production ordering and batch sizing control mechanisms. The main tool employed in this investigation is System Dynamics methodological approach, proved to be appropriate for studying the dynamic behavior of complex manufacturing systems.

Στα πλαίσια της Διδακτορικής Διατριβής αναπτύσσονται μηχανισμοί ανάδρασης για τον προγραμματισμό και έλεγχο της παραγωγής σε συστήματα παραγωγής κατά-παραγγελία (job shop). Ειδικότερα, αναπτύσσονται δυναμικοί κανόνες ΠΕΠ και διερευνάται η αποτελεσματικότητά τους μελετώντας τη δυναμική συμπεριφορά συστημάτων job shop σε τακτικό/επιχειρησιακό χρονικό ορίζοντα. Η δυναμική συμπεριφορά αξιολογείται σε σχέση με την ικανότητα των συστημάτων job shop να επιτυγχάνουν προκαθορισμένους στόχους οι οποίοι αναλύονται σε μια σειρά συγκεκριμένων δεικτών αποτελεσματικότητας. Οι κυριότεροι στόχοι και οι σημαντικότεροι δείκτες αποτελεσματικότητας αναγνωρίζονται από εκτεταμένη βιβλιογραφική επισκόπηση. Στα αποτελέσματα της βιβλιογραφικής επισκόπησης θεμελιώνεται επίσης η σημαντικότητα αλλά και η ανάγκη διαμόρφωσης δυναμικών μηχανισμών ελέγχου για τον ΠΕΠ σε συστήματα job shop. Οι συγκεκριμένοι μηχανισμοί επιθεωρούν συνεχώς το σύστημα παραγωγής και σε περίπτωση που διαπιστώσουν απόκλιση από την προγραμματισμένη ροή εργασιών, επεμβαίνουν -σε πραγματικό χρόνο- αποκαθιστώντας το πρόγραμμα παραγωγής. Για τη σχεδίαση των συγκεκριμένων μηχανισμών, αναπτύσσεται αρχικά ένα γενικό μεθοδολογικό πλαίσιο το οποίο στη συνέχεια εφαρμόζεται στη διαμόρφωση δυναμικών κανόνων καθορισμού των εντολών παραγωγής και ορισμού του μεγέθους των παρτίδων παραγωγής. Ως μεθοδολογική προσέγγιση χρησιμοποιείται η Θεωρία της Δυναμικής Συστημάτων.