基于排隊(duì)網(wǎng)的FFS設(shè)備配置近似優(yōu)化方法研究.pdf

1、定制型裝備制造系統(tǒng)是一種面向訂單的制造系統(tǒng)，訂單驅(qū)動(dòng)的方式使得制造系統(tǒng)的生產(chǎn)過程復(fù)雜多變、生產(chǎn)過程中充滿了隨機(jī)因素，因此造成了生產(chǎn)不穩(wěn)定、產(chǎn)能不匹配、拖期現(xiàn)象嚴(yán)重等諸多問題。在制造系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)設(shè)備是制造生產(chǎn)過程的核心資源，也是完成制造加工的功能單元，生產(chǎn)設(shè)備的配置尤為重要。
　　 本文針對(duì)定制型裝備制造企業(yè)的多級(jí)柔性流水車間(FFS)，以輸出率和平均生產(chǎn)周期為約束條件，最小化制造系統(tǒng)的總投資成本。本文構(gòu)建了排隊(duì)網(wǎng)模型，

2、但鑒于約束條件（輸出率和平均生產(chǎn)周期）無(wú)法用決策變量（設(shè)備）的封閉形式加以表達(dá)，因此，本文通過擴(kuò)展法近似求解和eM-Plant仿真統(tǒng)計(jì)求解的方式，獲得約束條件的數(shù)值。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 首先，對(duì)設(shè)備配置問題進(jìn)行了描述與建模。從現(xiàn)實(shí)柔性流水制造系統(tǒng)中，提取產(chǎn)品類型，訂單分布，工藝路徑，工時(shí)分布等，構(gòu)建了基于多級(jí)M/M/C/K的排隊(duì)網(wǎng)模型和數(shù)學(xué)模型。
　　 其次，對(duì)性能指標(biāo)進(jìn)行近似求解。由于約束條件（輸出率和平均生

3、產(chǎn)周期）無(wú)法用決策變量的封閉形式加以表達(dá)，本文詳細(xì)介紹了擴(kuò)展法，并在MATLAB環(huán)境下開發(fā)了一套求解性能指標(biāo)的程序，并進(jìn)行了算例對(duì)比以驗(yàn)證其有效性;其次，在eM-Plant軟件平臺(tái)上建立了實(shí)驗(yàn)仿真模型，給出了一組算例用于驗(yàn)證仿真模型的有效性。
　　 接著，對(duì)設(shè)備配置問題進(jìn)行求解。建立了以優(yōu)化阻塞率和以設(shè)備采購(gòu)最低成本的二種啟發(fā)式規(guī)則，針對(duì)給出的一個(gè)算例，運(yùn)用擴(kuò)展法解析計(jì)算和仿真統(tǒng)計(jì)的方法針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，通過對(duì)比，分析了四組