两阶齐套性约束的制造系统排队网建模与缓冲区优化

针对定制型装备制造企业,研究了具有研配工序的制造系统排队网建模和缓冲区容量配置优化问题.建立了两阶齐套性约束的有限缓冲区开排队网模型,基于3种不同假设模型:M/M/1/K、GI/M/1/K和GI/G/1/K,提出拓展的广义扩展法,处理双重同步约束和固定配对约束,以快速求解系统性能指标值.其次,通过算例实验与仿真结果进行对比,验证假设模型的有效性和求解方法的精确性,并分析缓冲区容量对系统性能的影响.最后,由于缓冲区容量配置优化问题是一个非线性整数规划问题,因此提出一种将拓展的广义扩展法嵌入Polyblock算法的优化方法,并通过案例结果验证了方法的有效性.     

面向定制生产系统的缓冲区优化配置方法

针对定制型装备制造企业中具有有限缓冲区的开排队网制造单元,其车间负荷界限即缓冲设置难以确定的问题（buffer allocation problem,BAP）,文章对每阶段具有有限缓冲区且含有多台加工设备的三阶段柔性流水车间(flexible flow shop,FFS)进行排队网建模,应用状态空间分解法对该模型进行分析求解,获得系统的一系列性能指标值。为了对该方法的有效性进行验证,对该模型设计仿真实验,并利用扩展法对模型进行求解,将数值结果进行比较分析,验证了利用该方法对FFS缓冲区进行优化配置的合理性,这对较大规模的多节点每阶段具有多台设备的流水车间负荷界限的有效设定及其规划具有参考和指导意义。     

随机批量物料搬运的制造系统AGV配置优化

针对定制型装备制造企业智能车间中物料搬运系统的AGV数量配置问题,以最小化AGV投资成本为目标,建立具有系统产能和订单交货期双重约束的优化模型。由于该优化问题是一个随机非线性的整数规划问题,且约束条件无法用决策变量的封闭形式表示,提出一种基于排队网求解性能指标值的禁忌搜索算法求解该问题。基于马尔可夫理论,提出拓展的状态空间分解法求解具有随机批量搬运特征的排队系统性能指标值。提出一种嵌入排队网模型的优化算法求解AGV数量配置的优化方案。通过算例求解与仿真对比验证所提方法的有效性和精确性,并分析案例确定优化的配置方案。     

多层车间中自动存取系统的AGV配置优化

为节省企业成本，更好地适应市场的竞争环境，考虑多层车间与自动存取系统的规划设计问题变得愈发重要。针对定制型装备制造企业，多层车间中自动小车存取系统的自动导引小车(AGV)数量配置优化，研究将排队网络分析模型与启发式算法相结合的优化方法。以最小化AGV投资成本为目标函数，建立以吞吐率和空闲AGV数量两个性能指标双重约束的优化模型。由于约束条件无法用决策变量的封闭形式表示，提出排队网络模型用于求解性能指标，并通过将性能分析方法嵌入进启发式算法来优化AGV的配置方案。最后设计实验算例，通过将算例结果与仿真实验结果进行对比，验证了所提方法的有效性和准确性。     

运输资源共享的多层单元流水式车间排队网建模与分析

针对多层单元流水式车间，着重考虑其运输资源共享的特点，研究该车间的排队网建模方法。首先，定义不同任务的可能场景及其发生概率，采用两矩近似法描述任务节点的服务时间；其次，提出一种混合排队网模型处理车间中的同步性约束问题，并根据这些约束建立模型中各节点的关系，考虑一般分布和有限缓存区，通过迭代近似求解系统的性能指标；最后，设计了一系列的算例实验并与仿真结果对比，验证了假设模型的有效性和求解方法的精确性，并分析运输设备和缓存区对系统性能的影响，为该类生产车间的资源配置和布局规划等问题提供重要的理论支撑。