具有无序工序生产特征的混合柔性流水车间在线调度

针对定制型装备制造企业具有无序工序(Open-Shop)生产特征的混合柔性流水车间的在线调度问题,通过分析车间结构、生产环境及特征,建立具有Open-Shop生产特征的混合柔性流水车间生产调度问题数学模型;将问题的求解分解为两部分,构造出一种基于优先规则的组合算法生成框架,通过在算法框架的不同节点嵌入优先规则算法来产生多种组合规则算法;设计大量的算例测试集,通过对比仿真实验结果,分析了各组合规则算法的适应性和有效性,得出不同组合规则算法在差异环境配置下的求解效果,并对各实验设计因子在系统产量、系统拖期率方面进行了方差分析,研究设计因子及因子间联合对系统指标的影响,研究成果对车间生产管理人员制定生产计划具有有效的指导作用。     

考虑人车分离的机场客梯车调度问题研究

为了减少机场客梯车运营成本，依据机场客梯车实际运行情况，考虑以人车分离的模式建立调度模型，分析车辆调度与人力需求对运营成本的影响。具体通过构建两阶段模型的方式来实现人车分离:第一阶段以最小化车辆固定成本、行驶成本，构建车辆调度模型;第二阶段以最小化驾驶员固定成本、转移成本和驾驶员任务均衡为目标函数，构建驾驶员调度模型。在此基础上引入实例对模型进行求解，并对优化结果包括人车数量的配置，以及调度路径的走向情况等进行分析，研究结果显示：对比传统人车固定模式，人车分离模式下人力需求平均减少36.6%、运营成本平均减少26.4%，取得了良好的优化效果。该研究可进一步完善和拓展机场客梯车调度问题的理论和方法，为机场客梯车调度问题提供新的思路；同时也可为机场地勤服务提供决策支持。     

随机环境下的模具项目交货期预测方法

针对模具制造项目由不确定性因素导致的交货期难以预测的问题，分析了模具生产过程中的几种主要随机因素，并提出多模式的概念。结合车间动态负荷控制的理念，建立了在制项目的交货期随机预测模型。在该模型的基础上，通过融入多模式资源受限项目调度优先规则，对在制项目进行演化，得到项目交货期数学分布，同时用动态规划求解最优策略集，以使项目群拖期惩罚最小。在演化计算过程中，为有效减少计算负荷，采用马氏链粗演化及屏蔽低概率状态的方法缩小系统状态空间。开发了一个项目管理模块，成功地对一个项目群进行演化，获得了项目交货期概率分布及最佳策略，结果表明了该预测模型的实用性。     

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.     

集成化定制需求下多地总装作业过程敏捷协同管控系统

为解决非标产线集成商转型发展所带来的装配作业管控难点,分析了多客户地总装作业过程存在的问题与系统质量属性需求,提出一种跨企业协同多用户、敏捷响应装配现场情况的管控机制,设计开发了多地总装作业管控系统.该系统以基于云计算的三阶管控机制为核心,采用基于领域驱动设计分层方法的微服务架构和SpringCloud技术框架,实现作业过程信息化和精细化计划控制,满足集成商对系统的低成本、可维护性需求.     

多级流水线车间缓存设置参数仿真优化

针对车间负荷控制中缓存设置难以确定的问题,先以车间排队网理论为基础,建立针对多级流水线车间缓存设置参数的仿真模型并验证了结果的有效性,在模型中嵌入启发式优化算法,并比较了以不同参数为优化目标的算法得到结果的优劣,选取了以任务拒绝比率为优化目标的启发式算法,最后针对仿真结果,得到了以企业产量预设值为目标的多级流水线车间缓存设置参数,为确定流水线车间负荷控制界限提供了一种快速有效的研究方法。     

考虑合同期的多类人员协同工作人力资源计划

研究考虑合同期的多类人员协同工作的车间人力资源计划问题。对于定制型装备制造企业,它具有不同工作效率的多类人员,存在师徒约束的小组工作模式等特点。鉴于问题的复杂性,不仅考虑不同类型员工的工资、招聘和续聘费用,还考虑技术的传承和员工队伍的稳定性,通过建立的动态规划模型反映操作人员的聘任及工作模式,获得人力资源配置的结果,给出这类企业人力资源配置的优化方案。     

模具生产车间情景仿真建模

针对模具生产过程的复杂性,一般的数学建模又难以全面描述模具生产车间的运作过程,采用面向对象的仿真技术对模具制造系统进行建模,并通过与模具企业的ERP生产管理系统模块建立数据接口,以实际生产数据驱动仿真运行。提出了构建模具制造过程情景仿真系统的总体思路和方法,开发了某模具企业某车间的情景仿真系统,并通过该车间实际模具交货期和仿真系统预测的模具交货期进行对比,验证了该情景仿真系统的有效性。     

多层级装配作业车间分批调度算法设计与分析

多层级装配作业车间调度是一类包含加工与装配的双阶段调度问题，装配产品具有不同的树状结构，且各层级的装配工序需要直属零部件完工方可执行。分批调度可以提高车间生产流动性，故而被运用在作业车间调度等领域。装配作业车间分批调度需要解决关联零部件及其下属子批的进度协同性问题，为此建立了多层级装配作业车间的分批优化调度模型，以最小化拖期成本与库存持有成本为优化目标。出于求解效率考虑，构建基于遗传算法与优先分派规则的混合求解算法以应对批量划分与排序两个子问题。最后，设计仿真实验验证分批调度算法的有效性，并分析评估在8种作业分派规则、3类分批策略下混合算法对于差异化产品结构的适应性。通过分析实验结果发现，等量分批策略可以在给定条件下有效提升混合算法的调度性能。     

优化交货可靠性的装配作业车间分批调度

装配作业车间生产多规格小批量装配型产品,通常具有差异BOM结构,主要由客制零件组成,但同规格产品仍然包含一定比例的可互用零件,每类零件具有一定批量。此类车间分批调度需要最优化零件类的批次分割和子批加工序列。考虑客户对高交货可靠性的需求,构建了基于最优化交货可靠性为决策优化目标的分批调度数学模型,建立了基于遗传算法和优先级分派规则的混合求解算法。最后通过仿真实验分析和验证了所提方法的有效性。