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

1、現(xiàn)代制造車(chē)間規(guī)模正變得越來(lái)越龐大，車(chē)間生產(chǎn)運(yùn)作越來(lái)越復(fù)雜，車(chē)間制造系統(tǒng)是一個(gè)高維、強(qiáng)關(guān)聯(lián)、多約束的復(fù)雜問(wèn)題。車(chē)間運(yùn)行過(guò)程中的設(shè)備故障、來(lái)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(dòng)，也可能被放大為完工時(shí)間的很長(zhǎng)延誤。車(chē)間制造系統(tǒng)的復(fù)雜性以及不確定性必然會(huì)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(duì)車(chē)間制造系統(tǒng)最終性能的影響至關(guān)重要。如何在瓶頸識(shí)別時(shí)考慮到不確定因素的影響，已經(jīng)成為解決工程問(wèn)題的關(guān)鍵，需要迫切地尋找新的

2、思路與方法。
　　針對(duì)復(fù)雜制造環(huán)境下瓶頸辨識(shí)困難這一問(wèn)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(duì)象，開(kāi)展制造系統(tǒng)復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化對(duì)車(chē)間制造執(zhí)行系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)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(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立Job-shop網(wǎng)絡(luò)模型。將Job-shop生產(chǎn)過(guò)程中涉

3、及到的每一個(gè)資源（如車(chē)間部門(mén)、設(shè)備人員、工段等）看作一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)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(shí)間負(fù)載（任務(wù)占用資源的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間）作為邊上的權(quán)值，由此每個(gè)Job-shop生產(chǎn)過(guò)程就構(gòu)成了一個(gè)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(lèi)型、加工數(shù)量、資源負(fù)載等為參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的網(wǎng)絡(luò)化映射，利用節(jié)點(diǎn)的制造負(fù)載和節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)瓶

4、頸效率矩陣表征節(jié)點(diǎn)的瓶頸程度，并以真實(shí)車(chē)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模仿真，驗(yàn)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(dòng)因素，研究機(jī)器故障、緊急插單、交貨期變動(dòng)等不確定擾動(dòng)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(shí)例，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦约肮ぷ髡竟?jié)點(diǎn)自身特性綜合影響，提出基于CML的擾動(dòng)模型，分析Job-shop瓶頸節(jié)點(diǎn)的傳播特性，揭示系統(tǒng)中不確定擾動(dòng)在Job-shop網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散范圍及對(duì)其它節(jié)點(diǎn)的影響程度，