基于通用生成函数的混流制造系统脆弱性评价方法

为了解决基于状态熵的脆弱性评价方法在面对多状态系统组合爆炸问题时的困难,提出了一种基于通用生成函数的混流制造系统脆弱性量化评价方法。首先,分析求解各制造单元的状态及其概率,得到制造单元的通用生成函数,定义并计算各单元的脆性熵,建立制造单元的脆弱性分析模型;其次,根据混流制造系统结构特征和通用生成函数的串并联构造算子,得到系统通用生成函数,定义其脆性熵,基于脆性熵建立混流制造系统的脆弱性评价模型;最后,以某典型的混流制造系统为例,利用所提出的脆弱性评价方法,评估其脆弱性,并与基于状态熵的评价方法进行对比,结果表明该方法可显著提高脆弱性评价的效率。

混流制造系统的Petri网建模与仿真研究

以赋时Petri网为分析工具,将混流制造系统工艺流程、产品类型标识、缓冲区和加工时间等用基本Pe-tri网语言表示,建立了基于赋时库所Petri网的混流制造系统模型,从全局观点描述事件之间的顺序、并发和同步等关系,并基于该模型,进一步分析混流制造系统的性能,包括操作间的逻辑约束关系、资源冲突、生产能力和设备利用率等。相关实例的仿真结果证明了该模型的有效性。

基于排队网络模型的混流制造系统负荷平衡研究

利用排队网络模型对混流制造系统进行负荷平衡.首先将混流制造系统等效为一个开环排队网络模型,聚合各类产品为一类混合产品之后,整个混流排队网络简化为单一产品类型的排队网络,其中的每一个工作单元都可以等效为一个G/G/1排队模型;之后根据工作单元的典型队列模型图求得每一个工作单元对混合产品的平均加工时间;最后以平衡后的工作站数目以及平滑指数同时最小为目标函数,并给出遗传算法,对目标函数进行编码求解,从而完成对混流制造系统的负荷平衡.算例计算结果表明了该方法的有效性和可行性.

基于排队网络模型的混流制造系统服务率优化

基于排队理论研究了混流制造系统服务率优化问题。建立了混流制造系统的开放式排队网络模型;以每一个工作单元单位时间内服务费用与产品逗留损失费用之和的期望值为目标函数,以工作单元加工每一类产品的服务强度为约束条件,建立了期望费用模型;针对所建立的混流制造系统服务率优化数学模型的复杂性,构造惩罚函数对原目标函数加以修正,将原约束问题转化为无约束问题,利用坐标轮换法、黄金分割法、进退法等最优化方法以及MATLAB程序对每一个工作单元的惩罚函数进行了求解,得到了其加工每一类产品的最优服务率。算例计算结果表明了该方法的有效性和可行性。

考虑搬运时间的多品种、小批量混流制造系统批量加工模式的优化与资源调度

对带搬运时间的混流制造系统批量加工模式的优化与资源调度问题进行研究.建立批量工件的加工与搬运时间模型,用于求解生产周期和优化搬运次数.在此基础上,分析工件排序方案的决策准则,用于确定工件最优投产顺序.设计互助组优化算法,其可对最优作业排序方案所需的搬运设备进行调度.研究结果表明:本文的研究方法可有效求解带搬运时间的批量工件的生产周期,能优化批量工件的搬运时间和次数,可获得工件的最优排序方案,并能合理调度搬运设备资源.

考虑性能参数变化的混流制造系统脆弱性评估方法

针对现有混流制造系统脆弱性评估方法的不足,在考虑系统性能参数实时变化的情况下,提出了一种基于LZ变换的脆弱性评估方法。利用离散时间马尔科夫原理求得制造单元各状态的瞬时概率,基于系统的结构特征和LZ变换原理、通用生成函数的串并联构造算子等得到制造单元和系统的LZ变换函数;根据混流制造系统脆弱性定义和系统的LZ变换函数,以其可用度、平均输出期望值和瞬时缺陷率等为脆弱性评价指标,建立混流制造系统的脆弱性评价模型;以一个包含7个制造单元的混流制造系统为例,通过求解系统的LZ变换函数,建立基于可用度、输出性能期望值、瞬时性能缺陷等评估指标的脆弱性评价模型,得到系统的脆弱性实时变化曲线,验证了该方法的可行性,扩展了脆弱性评价的应用范围。

基于仿真的混流装配系统布局结构分析与优化

以混流装配系统布局结构为对象,利用系统布局规划方法对原有结构进行了改进设计,以系统生产物流量为约束条件,计算作业区关系、系统综合关系、作业区接近水平,进而得出改进的系统布局结构。基于仿真技术,构建两种布局结构的仿真模型。以系统装配能力、作业区利用率为目标,对比考察了两种结构的系统性能。仿真结果表明:不同仿真时间条件下,改进后系统布局结构随着仿真时间的变化系统装配制造能力明显提高,改进后作业区利用率趋势曲线高于原有布局结构。