柔性流水车间有限缓冲区问题分析

柔性流水车间的实际生产过程中,相邻的两个工序间通常设置缓冲区用以存放在制品,其不仅可以用来存放来自上一道工序的完工工件,还可以根据实际生产需求对加工工件进行排序和分类。在大规模生产模式下,缓冲区的作用更为明显。而通常情况下由于实际生产企业流水线中,由于生产车间空间、仓储设施容量等因素限制,在生产车间只能设置容量有限的缓冲区,当生产车间出现任务需求产能波动、各个工序间的生产节拍不一致时,有限缓冲区容量容易达到其上限,使得工件不能进入缓冲区,导致出现生产堵塞的现象,进而会影响到整体的生产进程。同时,由于在生产企业中加工产品的多样化,其规格尺寸、加工工艺、存储方式的差异等原因,导致生产线中存在多种类型的有限缓冲区,本文主要讨论柔性流水车间中的多序列有限缓冲区、公共缓冲区和路由缓冲区三种复杂的有限缓冲区。对其各个的特征和在实际生产过程中工作状态进行分析,为具有有限缓冲区的柔性流水车间排产优化问题的研究打下坚实的基础。

带准备时间的柔性流水车间多序列有限缓冲区排产优化问题

针对带准备时间的柔性流水车间多序列有限缓冲区排产优化问题,提出一种改进的紧致遗传算法(Improved compact genetic algorithm, ICGA)与局部指派规则结合的方法来解决该问题。全局优化过程采用改进的紧致遗传算法,为了克服紧致遗传算法(Compact genetic algorithm, CGA)易早熟收敛的问题,提出一种基于高斯映射的概率模型更新方式,在保持紧致遗传算法快速收敛特性的前提下,扩展了种群中个体的多样性,增强了算法进化活力。为减少生产阻塞和降低准备时间对排产过程的影响,设计了多种局部启发式规则来指导工件进出多序列有限缓冲区的分配和选择过程。采用某客车制造企业中的实例数据进行测试,测试结果表明,改进的紧致遗传算法与局部指派规则配合使用,能够有效解决带准备时间的柔性流水车间多序列有限缓冲区排产优化问题。