基于排隊網(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。
　　 本文針對定制型裝備制造企業(yè)的多級柔性流水車間(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)建了排隊網(wǎng)模型，

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

3、產(chǎn)周期）無法用決策變量的封閉形式加以表達，本文詳細介紹了擴展法，并在MATLAB環(huán)境下開發(fā)了一套求解性能指標的程序，并進行了算例對比以驗證其有效性;其次，在eM-Plant軟件平臺上建立了實驗仿真模型，給出了一組算例用于驗證仿真模型的有效性。
　　 接著，對設(shè)備配置問題進行求解。建立了以優(yōu)化阻塞率和以設(shè)備采購最低成本的二種啟發(fā)式規(guī)則，針對給出的一個算例，運用擴展法解析計算和仿真統(tǒng)計的方法針對生產(chǎn)設(shè)備進行優(yōu)化，通過對比，分析了四組