基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的Job-Shop多瓶頸識別方法研究.pdf

1、現(xiàn)代制造車間規(guī)模正變得越來越龐大，車間生產(chǎn)運作越來越復(fù)雜，車間制造系統(tǒng)是一個高維、強關(guān)聯(lián)、多約束的復(fù)雜問題。車間運行過程中的設(shè)備故障、來料延遲、交貨期更改及緊急插單等不確定因素很小的變化或擾動，也可能被放大為完工時間的很長延誤。車間制造系統(tǒng)的復(fù)雜性以及不確定性必然會造成限制系統(tǒng)有效產(chǎn)出最大化輸出的“瓶頸”現(xiàn)象，瓶頸對車間制造系統(tǒng)最終性能的影響至關(guān)重要。如何在瓶頸識別時考慮到不確定因素的影響，已經(jīng)成為解決工程問題的關(guān)鍵，需要迫切地尋找新的

2、思路與方法。
　　針對復(fù)雜制造環(huán)境下瓶頸辨識困難這一問題，本文從制造系統(tǒng)復(fù)雜性與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合這一視角出發(fā)，以Job-shop為研究對象，開展制造系統(tǒng)復(fù)雜生產(chǎn)過程網(wǎng)絡(luò)瓶頸分析及其網(wǎng)絡(luò)傳播特性研究，分析網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化對車間制造執(zhí)行系統(tǒng)整個運行的影響。本文的主要工作如下：
　　1、基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建Job-shop制造系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)Job-shop真實生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立Job-shop網(wǎng)絡(luò)模型。將Job-shop生產(chǎn)過程中涉

3、及到的每一個資源（如車間部門、設(shè)備人員、工段等）看作一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，節(jié)點之間可能存在的工藝路線、物流路徑等看作網(wǎng)絡(luò)中的連邊，工藝路線的不可逆使其網(wǎng)絡(luò)具有一定的方向性。以時間負載（任務(wù)占用資源的標準時間）作為邊上的權(quán)值，由此每個Job-shop生產(chǎn)過程就構(gòu)成了一個復(fù)雜多任務(wù)加權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)模型；
　　2、基于網(wǎng)絡(luò)模型，根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用產(chǎn)品類型、加工數(shù)量、資源負載等為參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對資源的網(wǎng)絡(luò)化映射，利用節(jié)點的制造負載和節(jié)點間的網(wǎng)絡(luò)瓶

4、頸效率矩陣表征節(jié)點的瓶頸程度，并以真實車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行建模仿真，驗證本文方法的可行性。
　　3、在前期工作基礎(chǔ)上，加入不確定擾動因素，研究機器故障、緊急插單、交貨期變動等不確定擾動事件在網(wǎng)絡(luò)中的傳播方式和傳播臨界行為。以緊急插單為具體實例，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)拓撲特性及工作站節(jié)點自身特性綜合影響，提出基于CML的擾動模型，分析Job-shop瓶頸節(jié)點的傳播特性，揭示系統(tǒng)中不確定擾動在Job-shop網(wǎng)絡(luò)中的擴散范圍及對其它節(jié)點的影響程度，