基于分解协调机制的多层单元流水式车间布局优化方法

针对多层单元流水式车间,考虑其具有随机性因素的特点,研究了该车间的布局优化方法。首先,以最小化总运输成本为目标函数,建立具有产出率和生产周期等约束的优化模型;其次,根据系统性能指标没有封闭数学表达式的问题特点,提出一种基于分解协调的优化算法,同时嵌入排队网模型进行迭代求解;最后,设计了一系列算例实验验证所提方法的有效性和优越性,并将其代入实际生产车间进行案例分析,为该类生产车间的布局规划问题提供重要的决策依据。

带批量储运环节的装配制造系统建模与分析

同时包含装配单元及物料储运环节的定制型装备制造系统,由于装配工序的同时性约束和物料的随机批量运输之间存在耦合作用,用传统的建模方法描述时容易产生状态空间的维数灾难。为此提出一种基于带阻塞的有限缓存开排队网建模方法。基于连续时间马尔可夫链的原理,建立了系统各节点对应的状态空间模型及状态转移平衡方程。应用迭代算法求解状态转移平衡方程组,获得系统各稳态状态的概率分布,并给出系统性能指标值的计算方法。最后进行算例求解并与仿真模型的结果进行比较分析,验证了状态空间分解法求解模型的精确性,从而为系统资源的优化配置提供了基础。

具有批量储运环节的装配系统缓存区优化配置

针对具有随机批量储运环节的装配生产系统中的缓存区容量配置问题,以最小化系统成本为目标,建立了考虑在制品数量成本和运输车辆成本的缓存区容量配置优化模型。基于排队网建立该系统的性能求解模型,分析系统性能随缓存区变化的特性。依据系统性能单调变化特性建立了一种压缩上、下界搜索空间的分支定界优化算法,使用该优化方法求解多个算例,并将得到的性能指标结果与仿真结果进行对比验证,分析了缓存区容量配置结果对系统性能指标的影响。

大型有限缓冲生产线的设备优化配置方法

针对大型有限缓冲生产线的设备配置问题,以最小化设备投资成本为目标,建立具有系统产出率约束的优化模型。由于有限缓冲生产线无法用封闭形式表达式描述,提出一种基于大系统理论的分解协调优化方法解决维数爆炸问题,该方法将原系统解耦为多个子系统,利用协调器更新协调变量优化设备配置。使用分支定界算法搜索子系统的最优解,并使用排队网近似求解系统性能指标。通过算例分析不同参数设定下使用所提方法得到的优化结果,并将其带入仿真模型,验证了所提方法的有效性。