摘要：为了满足多楼层生产车间之间的物料运输需求,同时减少企业成本,自动存取系统的设计问题变得愈发重要。带有多层级货架的自动小车存取系统因其优秀的吞吐能力和柔性,具有很好的应用前景。为了分析多层车间中带有多层级货架自动小车存取系统并行作业的性能,在分析自动导引小车(AGV)和电梯、伸缩臂作业方式的基础上,构建了半开排队网络模型,并设计了基于近似均值分析法的近似求解算法。该方法首先将半开排队网内部网络分为不同的单独网络模型,并分别重构为等效的闭排队网络模型。这些网络模型最终被聚合成一个节点,与外部的同步节点联合构建闭排队网络模型求解吞吐率。最后,针对内部网络的单独节点进行分析计算,得到其他系统性能指标。通过设计仿真实验,验证了所提方法的有效性和准确性。

摘要：以大规模定制化的家电行业生产为背景,将家电总装产线的投产排序决策抽象成为一类带准备时间的异构并行机动态调度问题。针对人工调度规则解决动态调度问题简单高效,但场景适应性弱的特点,引入了基于遗传规划(genetic programming,GP)的规则自动设计框架。首先,通过分析家电总装产线生产特征以及优化需求,以最小化平均拖期为优化目标,建立异构并行机调度模型;随后,针对问题特征,构建线体指派-工单排序规则对协同进化的改进型GP算法,并提取线体、工单的特征属性输入GP算法框架以自动设计调度规则。最后,基于某家电企业实际案例数据设计大量算例测试集,通过对比GP算法与人工设计规则在差异化工况场景的实验结果,验证GP算法有效性,并进一步分析了GP算法构造规则受不同生产环境参数的影响。

摘要：为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结合的仿真优化方法。建立以最小化平均运输总成本为目标函数,以P/D口几何位置和AGV平均拥堵时间等车间运行过程性能指标为约束的优化模型;针对该模型的目标函数没有封闭的数学表达形式的特点,设计了一种基于仿真的遗传网格自适应直接搜索算法(GMADS)求解该模型;提出一种基于仿真信息与问题特征的方法,改善算法搜索方向,提高解的质量及算法的效率;通过设计对比实验和实际智能车间的应用案例,验证了所提优化算法求解车间单元P/D口布局问题的有效性、优越性及其应用价值。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：多层级装配作业车间调度是一类包含加工与装配的双阶段调度问题,装配产品具有不同的树状结构,且各层级的装配工序需要直属零部件完工方可执行.分批调度可以提高车间生产流动性,故而被运用在作业车间调度等领域.装配作业车间分批调度需要解决关联零部件及其下属子批的进度协同性问题,为此建立了多层级装配作业车间的分批优化调度模型,以最小化拖期成本与库存持有成本为优化目标.出于求解效率考虑,构建基于遗传算法与优先分派规则的混合求解算法以应对批量划分与排序两个子问题.最后,设计仿真实验验证分批调度算法的有效性,并分析评估在8种作业分派规则、3类分批策略下混合算法对于差异化产品结构的适应性.通过分析实验结果发现,等量分批策略可以在给定条件下有效提升混合算法的调度性能.

摘要：以电力驱动自动导引小车(automatic guided vehicle,AGV)为智能车间的某一工序生产单元物料运输设备为研究背景,针对考虑工件批到达的充电调度问题展开研究。通过对问题进行特征分析,以工件平均等待时间为优化目标,构建单工序同等并行机的多AGV充电调度问题的数学模型。对AGV充电过程进行动态分解,提出一种组合算法生成框架,并通过优先规则嵌入的方式生成27种组合充电算法。设计大量仿真测试算例以对比、分析算法在差异化环境下的性能表现。研究发现,通过降低AGV在充电站的时间可提升充电算法的性能,研究成果可为生产管理人员制定充电方法提供一定指导。

摘要：针对定制型装备制造企业具有无序工序(Open-Shop)生产特征的混合柔性流水车间的在线调度问题,通过分析车间结构、生产环境及特征,建立具有Open-Shop生产特征的混合柔性流水车间生产调度问题数学模型;将问题的求解分解为两部分,构造出一种基于优先规则的组合算法生成框架,通过在算法框架的不同节点嵌入优先规则算法来产生多种组合规则算法;设计大量的算例测试集,通过对比仿真实验结果,分析了各组合规则算法的适应性和有效性,得出不同组合规则算法在差异环境配置下的求解效果,并对各实验设计因子在系统产量、系统拖期率方面进行了方差分析,研究设计因子及因子间联合对系统指标的影响,研究成果对车间生产管理人员制定生产计划具有有效的指导作用。

摘要：为解决非标产线集成商转型发展所带来的装配作业管控难点,分析了多客户地总装作业过程存在的问题与系统质量属性需求,提出一种跨企业协同多用户、敏捷响应装配现场情况的管控机制,设计开发了多地总装作业管控系统。该系统以基于云计算的三阶管控机制为核心,采用基于领域驱动设计分层方法的微服务架构和SpringCloud技术框架,实现作业过程信息化和精细化计划控制,满足集成商对系统的低成本、可维护性需求。

摘要：提出一类考虑后成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题,并且在每阶段都是由非同等并行机构成,在对后成组约束进行定义和数学描述的基础上,进一步建立两阶段柔性流水车间调度问题的优化模型。通过对该类调度问题的分析,得到一条调度优势准则(定理1),并且根据定理1,设计一种基于组合调度规则的启发式算法以及该类调度问题的算例生成方法。为验证算法和比较评估调度规则的性能,对算例采用基于文献所提出的12种组合调度规则和启发式算法进行仿真调度,对调度结果的分析表明,算法的有效性和启发式算法调度规则在求解所提出的两阶段柔性流水调度问题的优越性能。