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.     

随机批量运输的柔性作业车间AGV配置优化

针对柔性作业车间中物料搬运系统的AGV数量配置问题,以最小化AGV购置成本为目标,建立具有系统产出率和生产周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,为此,提出一种基于仿真的粒子群优化算法求解该问题。针对具有随机批量运输特征的柔性作业车间,基于离散事件仿真平台构建系统的性能估算模型,提出一种嵌入仿真模型的粒子群优化算法求解AGV数量配置的优化方案。通过仿真算例实验以及不同优化方法对比,对比结果显示,该方法较其他算法在优化结果的优越性和稳定性上分别平均提高了8%和8.9%。分析实际应用案例确定了优化的配置方案,结果验证了所提方法的有效性,具有实际应用价值。     

基于有向图强连通改进变邻域搜索算法的AGV单向导向路径网络设计

为最小化物料搬运成本,结合有向图强连通性理论,提出一种改进变邻域搜索算法。首先,以最小化AGV的运载和空载成本为目标,建立相应的数学规划模型。接着,给出一种初始解生成方法,并构建目标函数计算的网络流模型。然后,为提高局部搜索能力,以有向图强连通性中反转路、反转圈保持强连通性为基础,提出3种邻域结构生成方法,以保证邻域解搜索过程中解的可行性,提高求解效率和质量。最后,针对6个基准案例,运用算法求解,并将其与其他多种启发式算法进行比较。实验结果表明,对于中小规模问题案例,算法求得案例的最优解;对于两个大规模案例,算法求得新的最好解,验证了提出算法的有效性。     

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...     

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。