具有随机路径自动导引小车且多车道嵌套的制造系统排队网建模与分析

为有效分析具有随机路径自动导引小车(AGV)且多车道嵌套制造系统的性能,考虑AGV状态相关随机运输路径和制造系统的不确定性,采用随机过程理论建立具有有限缓存的开排队网模型描述系统特征;扩展传统的状态空间分解法,依据随机路径AGV与前后制造单元的关联耦合效应建立各节点状态模型,通过纯不连续Markov过程理论分析节点状态转移规律;构建迭代算法求解节点状态的稳态概率,并给出系统各性能指标的计算方法;搭建了系统仿真模型,设计了实验案例,并对比排队网模型与仿真模型的实验结果,验证了状态空间分解法近似求解的有效性,同时对系统的性能指标进行了敏感度分析。     

带检测环节的制造单元布局优化

针对带检测环节的智能制造单元，考虑其具有随机性因素的特点，本文对其机器布局问题进行研究。首先对该智能制造单元的生产过程及特点进行分析，建立其机器布局优化问题的随机非线性整数规划的数学模型；然后建立该智能制造单元对应的仿真模型，对该优化问题进行求解；最后分析抽检率的变化对最优解造成的影响，并对该智能制造单元的性能指标进行方差分析，研究不同的布局方案和抽检率对系统性能的影响程度。研究成果为企业进行智能制造单元的机器布局提供决策依据。     

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。     

板式家具高速自动分拣系统出库及打包调度策略

为提升定制家具自动分拣系统出库及包装作业的整体效率,根据出库及包装作业的工作特点,将出库打包问题抽象为一类板件处理具有优先顺序约束及机器约束的三阶段柔性装配流水车间调度问题。在对各约束进行定义和数学描述的基础上,以最大出库完工时间、包装工位最大完工时间、板件平均等待时间三者加权和最小化为优化目标,建立了板件处理具有优先顺序约束和机器约束的三阶段柔性流水车间调度问题的数学模型;针对该模型,构造了一种启发式求解算法H~*。为验证算法的有效性,基于裂区试验设计的思想生成大量算例,并将启发式算法H~*与构造的9种组合规则算法、5种元启发式算法进行性能比较。结果表明,H~*算法可高效地获得高质量的解。     

注射模改模知识应用本体的建模方法

分析了注射模改模知识的特点和本体表示知识的方法,提出了构建应用本体的新模式,重点讨论了构造应用本体的克隆、合并、遗传,新建等4种建模方法,利用Protege软件建立了注射模改模知识应用本体,并转换为Web OWL语言。实践证明该方法能够较好地表示注射模改模知识。     

基于本体的改模方案聚类研究

在分析改模知识的基础上,提出了一种基于本体的聚类分析法来获得典型的改模方案,建立了注塑模改模知识领域本体,确立了用矩阵方法表达改模方案数据的数学模型。通过基于改模知识领域本体之间概念相似度的计算获得改模概念间的语义相似度、用归一化公式计算改模方案间的相似度和簇间相似度,用相似度矩阵表示改模方案间的相似度,并应用凝聚的层次聚类法进行改模方案的聚类,通过改模方案聚类粒度的确定方法获得聚类结果。以企业的改模方案数据为例,验证了该方法的有效性。     

资源与工期双重随机下的模具项目群监控

针对模具企业因随机事件众多且在制项目群规模庞大而导致项目生产难以有效监控的问题,考虑可用资源及任务工期的随机性,提出一种基于资源解耦的模具项目群监控方案。利用经典优先规则得到基于任务工期均值且嵌入资源缓存的确定性项目计划,据此构建非监控项目的近似负荷模型以解除项目间的约束关系。结合马尔可夫决策过程理论建立监控项目的决策模型,通过外协核心任务使项目群的总成本期望最小。为应对维数灾问题,在资源解耦极大降低问题规模的基础上,进一步提出基于工期和资源中断概率阈值的近似求解方法。通过计算实例验证了所构建的近似负荷模型、决策模型及近似方法的有效性。     

具有任务资源需求分布与资源时变约束的RCPSP分枝定界算法

研究资源受限项目调度问题，考虑了项目中每个任务对可更新（再生）资源需求的任意分布、可更新（再生）资源的最大供给量随时间而变化的情形。作为对前人研究结果的进一步推广，利用了分枝定界技术，以及事件驱动的时间增量方式，成功地解决了这种一般项目的调度问题     

随机环境下模具企业车间负荷控制方法

针对目前难以对模具车间生产进行有效控制的问题,建立了多级车间任务投放控制模型。首先,考虑任务工期和资源需求的不确定性,分析了任务投放策略,构建了负荷中心直接和间接负荷的计算方法;然后,针对负荷过载问题,分析了模具车间生产能力调整策略,进一步建立了外协任务优化选择模型,并设计了混合优化算法进行求解;最后,通过实例分析说明了所提方法的实用性。     

中国的网络化制造模式及系统

概述了网络化制造的背景与意义,并对网络化制造模式进行了初步分类,分述了网络化制造系统的基本架构、运行管理策略以及相应的支撑技术;对网络化制造成功应用的范例——中国协作制造网进行了技术性简介。针对网络化制造的研究、开发和应用,提出了几条有益的建议。