基于時間序列分析的再制造生產(chǎn)線動態(tài)瓶頸預(yù)測.pdf

1、人類文明的創(chuàng)造和人類社會的進(jìn)步都是制造業(yè)的功勞，不過，就在大量物質(zhì)財富被創(chuàng)造出來的同一時間內(nèi)，資源枯竭、環(huán)境退化、自然災(zāi)害等諸多問題隨之而來。這種情況下，再利用報廢產(chǎn)品被視為再制造(remanufacturing)的終極目標(biāo)，如此一來，資源浪費(fèi)現(xiàn)象得以有效地縮減，環(huán)境負(fù)擔(dān)也日益減輕，循環(huán)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵就在于此。
　　對比原始的制造系統(tǒng)而言，再制造系統(tǒng)表現(xiàn)出多方面的不確定性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)作、管理的困難程度也隨之加大，分析、改

2、善、優(yōu)化生產(chǎn)線性能等方面的工作由此面臨著全新的挑戰(zhàn)。其最具代表性的一個特點(diǎn)就在于回收件品質(zhì)存在著諸多的不確定性，受其影響，再制造系統(tǒng)由此面臨著一系列的不確定性，其具體內(nèi)容涵蓋了加工途徑的隨機(jī)性、加工時間的可變性、退出率的不確定性等方面。
　　生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)作管理最核心的內(nèi)容就在于辨別、分析、預(yù)測瓶頸，這篇論文的探討對象就在于再制造系統(tǒng)，文章對預(yù)測該系統(tǒng)內(nèi)動態(tài)瓶頸的方式作了深入的探討，其涵蓋的基本工作事項(xiàng)見下列所述:
　　1

3、.探討該系統(tǒng)瓶頸受品質(zhì)不確定性造成的影響。在劃分回收件品質(zhì)等級的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了該系統(tǒng)在品質(zhì)不確定下的仿真模型。其瓶頸指標(biāo)識別仿真模型中的瓶頸運(yùn)用的是在制品輸出時間間隔方差。通過析因設(shè)計(jì)，分析質(zhì)量等級比例（P）、退出率(ω)、回收件到達(dá)率（λ）、緩沖區(qū)大小(c)對瓶頸轉(zhuǎn)移性的影響，為動態(tài)瓶頸預(yù)測提供依據(jù)。仿真結(jié)果表明:質(zhì)量等級比例(P)、退出率(ω)對瓶頸轉(zhuǎn)移的影響顯著，回收件到達(dá)率(λ)、緩沖區(qū)大小(c)等兩個因素對瓶頸轉(zhuǎn)移的影響不顯著

4、。
　　2.探討建立在自回歸移動平均模型(Auto Regressive Moving Average Model，ARMA)基礎(chǔ)上的再制造系統(tǒng)動態(tài)瓶頸預(yù)測。以ITV作為瓶頸識別的指標(biāo)，建立再制造系統(tǒng)仿真模型，獲得生產(chǎn)線各工位的ITV樣本值。各時段的ITV值可以視為一組時間序列，采用ARMA模型擬合ITV序列，并利用擬合后的ARMA模型對ITV的未來值做出預(yù)測。從實(shí)例探討可知，在單步預(yù)測工作中運(yùn)用ARMA模型的情況下，可于相應(yīng)精度

5、范疇內(nèi)切實(shí)地預(yù)測出工位ITV的未來值，不過，在多步預(yù)測中，其誤差不太穩(wěn)定。
　　3.依據(jù)ARMA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)瓶頸預(yù)測方式進(jìn)行探討。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對工位的ITV值做出預(yù)測，結(jié)果顯示此方法在多步預(yù)測中的精度較ARMA模型有所提高但仍有不足;有機(jī)融合ARMA和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種模型，在ARMA的基礎(chǔ)上建構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，它對ITV值的預(yù)測精度很明顯比單一的ARMA或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種模型要高，最后，將每個工位的ITV預(yù)測值與可預(yù)測動態(tài)瓶頸的位置展開