双重资源约束条件下制造系统的调度

根据近年来关于制造系统优化调度问题的研究状况 ,阐述了具有计算智能的方法 ,特别是遗传算法在调度问题研究中的应用 .指出同时考虑设备和工人两种资源限制的双重资源约束条件是很重要的 。

基于鼓-缓冲-绳法的晶圆制造双重资源约束指派问题

鼓-缓冲-绳法(DBR)改变了传统生产管理的方式,它强调瓶颈工序生产计划与调度,其他工序围绕瓶颈工序工作。传统DBR理论缺乏对人员与设备双重资源约束条件下的分析,建立有效的双重资源指派规则有利于DBR理论的实现和双重资源约束的协调。以瓶颈工序优先选择为前提,将投料工序、瓶颈资源的前后工序的先后顺序组成六个指派规则,通过晶圆制造的实验证明不同双重约束指派规则对DBR理论有直接影响,投料工序安排到中间环节更有利于加工时间缩短和生产效率提升,员工闲置率更低。

考虑生产能力约束的制造系统双重资源近似优化配置

针对操作工与设备相互间存在复杂的约束关联等问题,基于模具企业典型的模具加工工艺过程,综合考虑人与设备,建立了一种易于求解的线性整数规划数学模型,并运用Lingo得到该模型的最优解。为了验证数学模型的求解结果,根据该类制造系统典型的运作模式,建立了仿真模型,并进行了仿真实验。实验表明:由于模具的实际生产系统受订单到达时间、调度策略、缓存区大小等限制,虽然实际所需的设备及人员的数量比按照所提出的数学模型得到的新增设备及人员数量略多,但是考虑到求解的便利性,数学模型的近似程度可以接受。

具有自动装卸搬运机器人的制造单元建模与分析

针对具有自动装卸搬运机器人的制造单元,着重考虑其双重资源约束的特点,提出了该系统的有限缓冲开排队网的建模方法。根据工件的加工、装卸与搬运等工艺流程,定义该系统的排队网模型的各种状态,基于连续时间马尔可夫链,采用精确解法对该模型进行分析求解,获得系统一系列的稳态性能指标。为了验证排队网建模方法的有效性,建立其对应的仿真模型,分别采用排队网模型的数值计算与仿真模型的仿真统计2种方法求出系统的性能指标进行对比,并基于排队网模型对该制造单元的系统性能进行分析,为该类制造单元的资源配置优化和设施布局优化等问题提供重要的理论支撑。