收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于排队理论的混流制造系统服务率优化与负荷平衡研究

张岩岩  
【摘要】:随着市场竞争激烈化以及顾客需求个性化的增加,混流生产方式成为制造业普遍采用的一种生产组织方式,它可以在基本不改变设施布局的前提下,在同一制造系统内组织生产出多种不同型号、不同数量的产品,具有很高的灵活性。但是在多产品混流制造过程中,产品的成组化、产品制造队列的组织、混流制造系统的服务率水平和负荷平衡情况等决定了能否实现制造系统的同步化、均衡化生产,同时,较好的系统服务率水平和均衡稳定的系统生产能力可以使得企业在产品的价格、质量以及快速响应市场能力等方面获得优势,赢得竞争。因此,有必要对混流制造系统的服务率优化问题以及负荷平衡问题进行研究。 鉴于排队理论适用于一切服务系统,基于排队理论对混流制造系统进行优化的相关文献并不多见,本文基于排队理论对混流制造系统的服务率优化问题和负荷平衡问题进行研究。针对混流制造系统的高灵活性、产品制造队列排序等特征,利用排队网络理论,可建立一个混流制造系统的开放式排队网络模型。由于整个系统内部存在着多种类型的产品,各类产品可依据成组化原理聚合为一类混合产品,与混合产品相对应的就是将整个混流排队网络模型简化为单一产品类型的排队网络模型,其中的每一个工作单元都可以等效为一个G/G/1排队系统模型。 建立了多产品混流制造系统的排队网络模型之后,就可以建立混流制造系统服务率优化问题的数学模型。以每一个工作单元单位时间内产品的逗留损失费用与服务费用之和的期望值为目标函数,以工作单元加工每一类产品的服务强度为约束条件,建立期望费用模型。针对所建立的混流制造系统服务率优化模型的复杂性,构造惩罚函数对原目标函数加以修正,将原约束问题转化为无约束问题。利用坐标轮换法、黄金分割法、进退法等最优化方法以及MATLAB程序对每一个工作单元的惩罚函数进行求解,得到其加工每一类产品的最优服务率,完成混流制造系统的服务率优化工作。 确立了每一个工作单元加工每一类产品的最优服务率,即可根据每一类产品在制造系统中的转移概率矩阵,建立混流制造系统负荷平衡问题的数学模型。根据产品的转移概率矩阵和工作单元的典型队列模型图,利用混流制造系统服务率的优化结果求得每一个工作单元对混合产品的平均加工时间。而后以工作站数目、工作站负荷的平滑指数同时最小为目标函数,以混合产品的加工先后顺序关系为约束条件,建立了混流制造系统负荷平衡的优化模型。运用遗传算法和C程序求解该数学模型,从而完成混流制造系统负荷平衡的工作。 最后针对玩具小车混流装配线的服务率优化问题和负荷平衡问题进行实例研究,验证以上优化方案的可行性和实用性。计算结果表明,当混流制造系统每一个工作单元的服务率处于较优状态且系统整体的负荷平衡状况良好时,可以保证生产顺畅,资源利用充分。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 蔡捷,杜海平,肖亮;双电机双驱动滚筒带式输送机负荷平衡及调整[J];同煤科技;2001年01期
2 周亮,宋华明,韩玉启;基于遗传算法的随机型生产线负荷平衡[J];机械制造;2003年03期
3 占书芳;张晓川;廖三立;;基于负荷平衡的流水线生产节拍设计[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年01期
4 贺令辉;;低压电网无功补偿效益评估中一个值得注意的问题[J];湘电培训与教学;2007年01期
5 时元海;李斌;周东;黄波;;1500mm宽带粗轧轧机负荷平衡控制功能[J];电气传动;2011年04期
6 黄秀清;张岚先;贾久林;;变压器安全运行条件及巡检注意问题[J];有色设备;2004年S1期
7 黄豪昌;廖大猛;;6RA70直流传动装置的非常规应用[J];电气应用;2007年06期
8 谢邦立;;基于微分前馈控制的负荷平衡控制技术及其应用[J];电气应用;2008年08期
9 桑炎涛;樊喜军;刘建超;黄志强;贺利晓;;郑煤集团公司自备电网负荷分析与平衡[J];中州煤炭;2008年02期
10 陈燕钦;;广州火车东站改造工程的电气保护与接地技术[J];山西建筑;2007年24期
11 孟建文;杨波;;三电机同轴直流传动负荷平衡控制原理及优化[J];电机技术;2010年01期
12 郁陈华;;ATV71变频器在盾构机刀盘驱动中的应用[J];电气传动;2010年12期
13 鲁桂花;;线损率的分析和技术探讨[J];上海电力;1996年S1期
14 许静;关于智能建筑接地问题的探讨[J];山西建筑;2001年05期
15 张弘,倪顺利;全新的自动化炼钢控制技术[J];冶金动力;2002年04期
16 黄志强;贺利晓;樊喜军;桑炎涛;陈慧贞;郑富云;;矿区电网负荷平衡管理初探[J];中州煤炭;2009年02期
17 舒泉;;直接转矩控制技术在转炉倾动控制中的应用[J];电气工程应用;2010年03期
18 王涛,付宜利;一种改进的遗传算法在车间调度中的应用[J];计算机集成制造系统-CIMS;2002年05期
19 马辉;郑博;高静;;负荷平衡调节器在高明基业冷轧厂主轧机上的应用[J];冶金自动化;2007年04期
20 王大钰;;单机架可逆冷轧机上下辊负荷平衡的控制[J];一重技术;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冉庆东;;传动系统负荷平衡控制方法及仿真研究[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
2 杨华;;负荷平衡控制在无缝连轧穿孔机中的应用[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
3 曾小龙;;眼科病床的合理安排的一种解决方法[A];第十二届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2010年
4 宋月娥;田劲松;吴林;;基于协调点位置信息的机器人工作单元基坐标关系标定[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
5 张玉洁;;6RA70传动系统实现高低轴的负荷平衡[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
6 周东;李斌;;莱钢宽带卷取负荷平衡及恒张力开发[A];2009年全国热轧板带生产技术交流会论文集[C];2009年
7 孟建文;杨波;;三电机同轴直流传动负荷平衡控制原理及优化[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
8 徐学雷;郑大钟;;Fork-Join系统中服务率的最优控制策略[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
9 田淑杭;毛伟;孙作生;;常用负荷平衡控制方案及实践[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
10 顾胜超;;宝钢冷轧连续退火机组自动控制技术[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史玉芳;建筑工程项目施工网络系统可靠性测定、评判与优化研究[D];西安建筑科技大学;2011年
2 何广忠;机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 董大旻;建设施工安全生产中的危险源管理研究[D];同济大学;2007年
4 王志清;民航旅客运输便捷工程及其流程优化方法研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 刘群慧;单元组织研究[D];华中科技大学;2007年
6 丁伯慧;面向离散制造系统的管理过程设计研究[D];天津大学;2008年
7 毛佳;嵌入式实时系统中关键技术的研究[D];吉林大学;2004年
8 周劼英;电力市场环境下实时优化调度的研究[D];清华大学;2005年
9 黄刚;混流装配生产的计划排序及其执行过程管理[D];华中科技大学;2007年
10 刘建国;混合流水线生产计划与调度问题研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张岩岩;基于排队理论的混流制造系统服务率优化与负荷平衡研究[D];兰州交通大学;2013年
2 周强;同时具有可变输入率与可变服务率以及一类差错服务率可变的M/M/1排队模型[D];重庆师范大学;2010年
3 王韵;服务率可变且窗口能力不等的M/M/3排队模型研究[D];重庆师范大学;2013年
4 蔡金兵;两类服务率可变的M/M/n/m排队模型及应用研究[D];重庆师范大学;2010年
5 李均;服务率分段取常值与输入率呈指数变化的M/M/n排队模型研究[D];重庆师范大学;2011年
6 邹霞;输入率可变且具有两类服务率的M/M/n排队模型及其应用研究[D];重庆师范大学;2013年
7 王召莉;基于关节空间评估的机器人工作单元布局优化[D];上海交通大学;2009年
8 王倩;X铁路施工项目收益风险管理与控制[D];西南交通大学;2012年
9 苏又;基于不同服务率的带休假策略的M/M/c/m排除模型[D];中南大学;2012年
10 周小非;制造流程规划中多层次分析框架体系应用研究[D];天津大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 尤海峰;企业退休人员社区管理[N];温州日报;2005年
2 段志伟;甘肃电信选派优秀员工赴农村创业[N];人民邮电;2010年
3 郝薇;电脑有毛病 在家可搞定[N];山西经济日报;2007年
4 王雨;提高设备服务率[N];金融时报;2008年
5 吴之明;政府投资项目的监控信息化[N];中国社会报;2003年
6 陈彩娟 沈凡想;流动人口计生管理服务率将超80%[N];江阴日报;2006年
7 通讯员 付德华 侯永军;汉中十措大力宣传平安建设[N];西部法制报;2007年
8 汉中市委政法委员会委员、政治部主任 李念德;推进政法工作创新 服务率先突破发展[N];西部法制报;2007年
9 双才 玮东 学信;告诉了我们什么[N];中国石油报;2000年
10 昆山市委常委、组织部长 张雪纯;以先进性实践服务率先[N];苏州日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978