作業(yè)車間基于漂移瓶頸的物料流控制方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力的發(fā)展，市場需求日趨多樣化和個性化，使得生產(chǎn)模式由傳統(tǒng)的單一品種（或少品種）大批量逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N小批量，生產(chǎn)作業(yè)車間內(nèi)存在的各種不確定性因素對物料流影響隨之增大，給車間內(nèi)物料流控制帶了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。推拉結(jié)合的TOC控制模式雖然能夠通過對關(guān)鍵瓶頸的控制，提高物料流與生產(chǎn)節(jié)奏的同步性;然而，傳統(tǒng)的TOC控制模式無法適用于由于不確定性因素而導(dǎo)致車間瓶頸頻繁漂移的生產(chǎn)環(huán)境。為此，本文提出并研究了適應(yīng)于不確定環(huán)境下存在瓶頸漂移現(xiàn)象

2、的作業(yè)車間物料流控制方法。
　　首先，對目前物料流控制相關(guān)鄰域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析了現(xiàn)代制造模式下作業(yè)車間環(huán)境的特點和問題，指出了現(xiàn)代制造環(huán)境下物料流控制方式與傳統(tǒng)TOC控制模式的區(qū)別，將識別瓶頸和預(yù)測瓶頸漂移趨勢作為物料流控制的前提。
　　接著，圍繞著不確定環(huán)境下物料流控制的核心問題，從漂移瓶頸辨識、物料投放、物料流路徑以及物料流穩(wěn)定性等方面進(jìn)行了深入研究，具體包括:
　　1)在明確了作業(yè)車間物料流內(nèi)涵以及物料

3、流瓶頸漂移定義的基礎(chǔ)上，提出了導(dǎo)致物料流瓶頸漂移的作業(yè)車間不確定性因素變量的數(shù)字化描述方法;利用馬爾科夫鏈、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析了不確定因素間耦合關(guān)系;建立物料流瓶頸綜合指數(shù)體系包括瓶頸指數(shù)、瓶頸漂移指數(shù)和瓶頸敏感指數(shù)，以實現(xiàn)對不確定環(huán)境下作業(yè)車間內(nèi)漂移瓶頸的識別和預(yù)測。
　　2)根據(jù)作業(yè)車間內(nèi)各制造單元的瓶頸狀態(tài)、漂移特點以及主次瓶頸個數(shù)，提出了基于漂移瓶頸物料投放控制方法，包括對初始物料的準(zhǔn)入控制以及制造單元間生產(chǎn)（轉(zhuǎn)運）批量和提

4、前期的控制;針對物料準(zhǔn)入控制，提出了作業(yè)車間內(nèi)瓶頸單元在制品上限、瓶頸間在制品上限和瓶頸上游單元在制品目標(biāo)值作為準(zhǔn)入依據(jù);針對制造單元間的期量控制，采用物料流瓶頸綜合指數(shù)表征制造單元內(nèi)在制品流動節(jié)奏，建立以最小化非增值加工時間和相鄰制造單元物料流瓶頸程度差異為優(yōu)化目標(biāo)的制造單元間期量設(shè)定模型，以保證各制造單元間物料流節(jié)奏的同步性，并利用粒子群算法求解該模型。
　　3)在計及漂移瓶頸對物料配送路徑選擇影響的基礎(chǔ)上，采用瓶頸指數(shù)和瓶頸

5、漂移指數(shù)表征實時變化的制造單元物料配送優(yōu)先級，對路徑選擇過程中違反此優(yōu)先級的行為設(shè)置懲罰成本，提出以最小化包括車輛運輸成本和違反優(yōu)先級的懲罰成本在內(nèi)的總配送成本為優(yōu)化目標(biāo)，建立時變的物料配送路徑優(yōu)化模型;為保證運輸車輛所載物料全額配送，避免非必要負(fù)載以及由此造成的非必要配送子路徑，令該模型允許運輸車輛非滿載和物料拆分配送，以提高物料配送效率降低配送成本;并結(jié)合模型特點將貪婪策略融入遺傳算法對優(yōu)化模型求解。
　　4)對物料流魯棒性和