面向存在瓶颈的一般流水车间的集成负荷控制方法

针对产品工艺呈现主流向且存在瓶颈时,传统负荷控制方法的不足,借鉴约束理论的DBR机制,提出了为非瓶颈资源设置保护产能,将订单投放与瓶颈派工规则集成的车间负荷控制方法。在分析瓶颈漂移与保护产能,调度规则、负荷限额与系统绩效关系的基础上,设计了保护产能位置与水平,派工规则以及负荷限额水平的组合实验,仿真分析系统绩效的变化规律。实验结果表明,集成负荷控制方法中不同的保护产能位置、水平以及调度规则和负荷限额参数组合有不同的适用环境,实施企业需要根据实际情况选择合适的参数,以更好的保证订单的系统通过时间与交期。     

面向动态制造环境的可适应生产计划与控制模型及方法

约束理论通过为少数能力受限资源提供缓冲,保证系统性能稳健,更适用于车间层次的生产计划与控制,不能为顾客需求变动、订单接收和交期设置提供支持。负荷控制强调订单接收与投放的负荷评审和缓冲设置,能够应对外部需求变化,更适用于计划决策层,缺少有效的车间工作流管理。本文通过系统比较分析,提出了将负荷控制与约束理论集成的生产计划与控制模型,通过订单接收、投放控制与瓶颈调度三个层次的联合计划与控制,实现动态环境下的可适应制造。负荷控制的订单评审与投放控制,为约束理论在执行层的有效应用提供了基础;而约束理论的车间瓶颈调度方法与负荷控制的订单投放相互补充,能够更好地改善系统绩效。     

基于天气指数保险的订单农业供应链风险转移机制研究

相对于农业的生产环节,农产品收获期内易受灾害性天气影响,针对这一现实问题,建立了灾害天气影响下由公司与农户组成的两级订单农业供应链决策模型,设计了一种基于天气指数保险的风险转移机制,来转移农业生产过程中的天气风险.研究发现,在所设计的风险转移机制下,当收获期内天气风险溢价为负值时,公司与农户双方均能实现绩效改进但不能达到供应链系统最优;当收获期内天气风险溢价为正值时,公司与农户双方各自绩效改进的同时还能实现供应链系统整体绩效的改进.由此,公司可采取提供保险补贴的方式来引导农户购买天气指数保险以外化灾害性天气风险,进而保障订单农业供应链系统的稳健运行.最后,在拓展模型中对比分析了财政补贴政策对于公司与农户绩效的影响.     

作业顺序与负荷均衡同时决策的动态作业计划模式

本文考察了在作业车间环境下现有作业排序方法所存在的问题，提出了在决定作业优先顺序的同时，做好设备负荷均衡的动态作业计划决策模式。该模式选择材料供应、订货的重要性、关键比、完工不确定性和经济性等５项参量作为评价作业优先级别和配置设备能力的指标，并采用决策树方法来判定作业的优先顺序和相应的能力配置措施。最后通过与车间实有能力进行平衡达到可行性。这样制定的计划可以实现生产绩效的总体优化。     

基于动态交互层的柔性作业车间动态调度问题研究

为快速应对柔性作业车间生产过程中出现的突发状况,构建了一种以全局任务最大生产完成时间以及紧急订单生产完成时间为优化目标的柔性作业车间动态调度模型。针对上述模型,提出一种更加适用于动态排产的动态交互层DIL (Dynamic Interaction Layer)来代替滚动窗口。设计了粒子群遗传混合算法PSGA (Particle Swarm Genetic hybrid Algorithm),将粒子群算法中位置更新策略与遗传算法基因突变融合,加强算法局部搜索能力。针对柔性作业车间订单加急的意外状况,采用DIL与PSGA相结合的方法求解动态调度问题。通过仿真实验,验证了DIL处理紧急订单的能力和PSGA算法的有效性。     

基于天气期权的“公司+农户”型订单契约机制研究

针对不利天气对农业生产的影响会使"公司+农户"型订单农业面临高违约率窘境的问题,建立了由公司与农户组成的两级农产品供应链利润决策模型,比较分析了不利天气对集中式与分散式决策下最优决策的影响,进而设计了一种与不利天气指数相关的"天气(看涨)期权+风险补偿+加盟金"的订单契约机制.研究表明:公司可通过采取购买天气期权这一风险外化方式,利用金融市场转移不利天气风险,以保障不利天气影响下公司与农户的稳定收益;此外,实施所设计的订单契约机制可实现双方利润的Pareto改善,并增强了订单农业模式下农产品供应链系统的稳健性.最后,通过数值仿真验证了所设计订单契约机制的有效性.     

车间作业计划编制问题的统一描述与应用

提出车间作业计划编制体系的概念以统一描述车间作业计划问题。车间计划问题在内容上由计划类型、计划期、期量标准和编制方法四方面组成,在形式上与生产类型、生产组织形式和资源负荷能力相关。内容与形式的统一揭示了车间作业计划编制问题的一般规律。特别地,在一个飞机装配车间结合计划编制体系的概念,迅速确定了装配作业计划问题的界限,并提出用Ｐｅｔｒｉ网求解计划问题的新方法,它与各种经验方法相比,便于计算机模拟与实现。     

生产能力约束条件下的柔性作业车间调度优化

柔性作业车间调度问题是经典作业车间调度问题的深化,为解决实际生产系统中作业车间调度资源受限问题提供了方案.从生产能力约束条件出发构建柔性作业车间调度模型,以最大完工时间最小和最大机器负荷最小为目标函数,并提出了基于此的改进遗传算法.该算法采用基于工序和基于机器相结合的编码机制,利用改进多父代交叉算子和多点变异进行遗传操作,在充分保留父代优良基因的同时保证了种群的多样性,克服了传统遗传算法易于早熟或收敛慢的缺点.最后,通过仿真和比较实验,验证了该算法优化生产能力约束条件下柔性车间调度问题的可行性和有效性.     

供应链环境下订单优先权确定

订货型生产企业中生产优先权的确定是制订生产排程的关键问题.约束理论、线性规划理论、战略理论、层次分析法以及熵权法等均从不同角度给出了订单优先权决策的理论和方法.针对订单优先权确定中的现有理论和方法的不足,构建了更为系统和完善的供应链环境下的订单优先权评价指标体系,在此基础上提出了基于RBF神经网络的供应链环境下确定订单优先权的新方法,并在实证研究中对比分析了三种不同决策方法下的评价效果.研究结果表明:供应链环境下基于RBF神经网络的订单优先权评价方法明显地优于基于BP神经网络的评价方法,更优于传统的基于层次分析法的评价方法,具有评价结果准确和训练时间短等优点.     

VCP协议最大最小公平带宽分配的实现与仿真

变结构控制协议(VCP)是一种高带宽时延乘积网络环境下良好的拥塞控制机制.然而在多瓶颈网络拓扑中,由于VCP采用基于负载因子编码的反馈控制机制,长距离数据流的过载响应受传输路径上多个节点的控制,从而系统达不到最大最小公平.通过分析VCP的拥塞信息反馈方式,提出一种基于过载周期的反馈控制机制,使每个数据流的过载响应只受其瓶颈链路的控制,从而使系统达到最大最小公平.最后利用NS2仿真实验验证了基于过载周期的反馈控制机制的有效性.     

双瓶颈路段家庭出行的信用券计划管理

基于用户异质性,本文研究了信用券计划在瓶颈路段早高峰拥堵管理中的应用。每个异质家庭用户先后经过双瓶颈到达学校和工作地,在不允许迟到的前提下分析无信用券均衡和信用券均衡,得到最优信用券计划。通过算例验证了最优信用券计划能降低所有家庭出行者的出行成本,其中时间价值较高的家庭减少量更大。研究还表明,货币等补偿分配计划下信用券分配数量随着时间价值的增加而降低,而等比例补偿计划下分配数量随着时间价值的增加而增加。最后,分析了三种分配计划下不同家庭的货币成本收益与等价出行时间收益的变化情况。     

基于Petri网和GASA的JSP动态分类调度研究

针对车间作业的加工受到机床、操作工人等双资源制约条件下出现多种扰动的JSP调度问题,提出了基于受控Petri网和GASA对不同扰动进行分类处理的新方法。首先通过构建带有控制器的Petri网模型使系统的运行满足期望的目标,然后基于该模型把遗传算法和模拟退火算法相结合,以最小化最大完工时间为目标,基于机床故障修复时间、工人离岗时间及取消订单包含任务的多少进行分类调度,然后根据扰动恢复后剩余任务的多少决定是否进行再次调度,避免大范围调整造成的生产不稳定状态,最大限度的维持车间的生产能力。最后通过实例验证了算法的有效性和可行性。     

多工序能力平衡的提前／拖期生产计划方法的关键工序法

本文在跟踪当今提前／拖期生产计划方法研究现状的基础上，提出了解决考虑多工序能力平衡的提前／拖期生产计划方法瓶颈问题出得一种解决方法─关键工序法，为将集ＭＲＰ与ＪＩＴ于一体的提前／拖期生产计划方法应用于实际架起了桥梁．     

考虑生产率调整的多产品EPQ与设备维修整合模型

针对生产计划和维修活动在生产设备方面的安排问题,建立经济生产批量与设备预防性维修的整合模型.考虑了由设备调整及维修活动所引起的停工时间的影响,及由于停工时间所引起的生产率的变动.主要针对两种情况建立模型,一种是在生产周期末对设备进行预防性维修,另一种是在每个设备调整点对设备进行预防性维修,从而进一步对其他预防性维修时间的选择进行说明,设备维修部分运用延迟时间理论建立模型.通过优化所建立的整合模型,即最小化生产计划期内总费用,可同时得到最优经济生产批量及设备预防性维修序列.最后,对所建立的模型进行了实证分析.结果表明,对多产品经济生产批量和设备维修可同时进行优化,避免了分别优化两种情况所产生的订单延迟、维修过度或不足等不良现象的发生.     

多品种小批量企业年度生产计划的目标规划模型及其算法

本文建立了多品种小批量企业年度生产计划的目标规划模型,拟定了有界技术目标规划反射P空间算法,籍以确定工厂全年各产品的年产量。并通过建立各车间的目标规划动态模型,对各车间的工种、设备能力负荷按月进行检验。     

基于遗传算法的医院膳食供应模式优化

本文讨论了具有确定目标时间窗的并行批处理机生产配送组合问题,且订单最后一道工序需要在目标时间窗内发生并完成。本文提出分组生产配送策略,在该系统中,全部订单被分为若干组,按组在并行批处理机上加工完成后,各订单被分别配送至对应目的地。研究目的在于安排合理的订单分组及加工机器分配,从而最小化全部订单的配送提早时间及延迟时间之和。提出了混合整数规划模型及两种遗传算法来解决此生产调度问题。实验结果显示本文提出的启发式算法明显优于传统方法,算法有一定借鉴意义。     

多重约束下智慧仓储机器人配置仿真优化研究

针对智慧仓库的仓储机器人配置问题,构建了基于排队论的离散事件仿真模型,在保证系统可靠性和服务强度的前提下,考虑到故障对系统的影响,以距离成本、时间成本、空闲成本和购置成本所构成的总成本最小化为目标,提出了一种基于FlexSim平台的离散事件仿真优化方法。通过分析系统平均队长、订单平均逗留时间等指标,将直观化的系统瓶颈与运行实际数据相结合,求得系统成本最小的配置策略。结合实例,对算例中的智慧仓库机器人配置方案进行求解。结果表明,基于FlexSim平台的离散事件仿真寻优方法,能够求解仓储机器人配置的优化方案,并能保证模型方法的计算效率。     

电解铝负荷提供电力调频的信号缩减方法

针对电解铝负荷在响应电力调频信号时存在整流器抽头运动延时造成响应精度低的问题,提出了一种信号缩减方法——运动控制阈值法,结合整流器抽头动特性对调度参考调频信号进行缩减,缩减信号作为电解铝负荷控制的输入,能够有效提高电解铝负荷参与调频的响应绩效。设计了一种基于仿真的控制阈值优选方法,优选阈值参数用于电解铝调频容量决策,仿真验证了缩减方法将电解铝调频绩效提升到生产水平的有效性和阈值优选方法对电解铝负荷调频决策的适用性。     

随机生产服务系统最优服务能力分配策略

针对由生产设施和服务中心组成的柔性生产服务系统,研究服务能力在不同订单之间的分配问题。生产设施生产两类产品,服务中心基于对应的产品为两类顾客提供不同的服务,服务每个顾客订单需要消耗对应的产品。生产和服务时间均服从指数分布,需求过程为泊松过程。因服务能力有限,管理者在任何时刻须决定将服务能力分配给哪一类订单。将系统的最优服务能力分配问题转化为一个连续时间马尔科夫决策过程。通过解析证明和分析,发现该随机系统的最优服务策略为形式非常简洁的指标型优先权服务策略,但又不同于传统服务系统的最优服务策略。最后,分别对最优服务策略与分散决策下的服务策略、相反优先权服务策略以及动态协同下的服务策略进行对比,说明了最优服务能力分配策略的优越性和有效性。     

生产物流系统交互性层次仿真方法研究

在交互式仿真对生产物流系统的分析过程中往往需要借助于虚拟现实技术和仿真与可视化的同步计算能力。虽然高分辨率模型能够更加精确的描述实际系统的行为，但是随着仿真模型复杂度的增加，整个仿真系统需要运行在高分辨率的条件下，导致计算机计算负荷增大，计算能力成为瓶颈。在虚拟环境下对生产物流系统进行交互式仿真分析要求仿真和可视化的实时性。基于层次建模和多分辨率仿真技术，提出了一种新的生产物流系统交互式仿真方法，并以汽车生产物流系统为例，开发了原型系统，验证了新方法的有效性。