基于排队网的FFS设备配置优化方法.pdf

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1、模具工业2013年第39卷第8期基于排队网的FFS设备配置优化方法陈磊，陈庆新，毛宁，俞爱林(广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室，广东广州510006)摘要：模具制造系统设备配置优化问题是非线性整数规划问题，对多级柔性流水车间(FFS)~I其产品输出率和平均生产周期这2个约束条件无法用封闭形式加以表达，故很难获得精确解。为此提出了求解该约束条件下的近似优化方法，建立了相应的排队网近似模型，利用近似方法求解输出率和平均生产周期，并通过eM—Plant仿真验证了该近似方法求解输出率和平均生

2、产周期的有效性。为确定模具制造车间的设备配置提供了一种快速有效的解决方法。关键词：模具制造；设备配置；排队网；输出率；平均生产周期中图分类号：TG391；TG76文献标识码：A文章编号：1001—2168(2013)08—0001—06ApproximateoptimizationoffacilityconfigurationforflexibleflowshopbasedonqueuingnetworkmodelCHENLei，CHENQing-xin，MaoNing，YuAi—lin(KeyL

3、aboratoryofComputerIntegratedManufacturingSystemofGuangdongProvince，GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou，Guangdong510006，China)Abstract：Theoptimizationoffacilityconfigurationforthemouldmanufacturingsystemisaproblemofnonlinearintegerprogramming．Be

4、causeoftheconstraintsofoutputrateandaverageproductioncyclewhichcan'tbedescribedbyclosed-form，itisdifficulttoobtaintheexactsolutionforflexibleflowshop．Anapproximateoptimizationmethodwaspro-posedfortheproblemandthecorrespondingaqueuingnetworkmodelwasals

5、odeveloped．Theoutputrateandaverageproductioncycleweresolvedbyusingtheapproximatemeth-odandthesolutionswerevalidatedbythesimulationsoftwareeM-Plant．Keywords：mouldmanufacture；facilityconfiguration；queueingnetwork；outputrate；aver-ageproductioncycle1引言出现严

6、重阻塞，大量的在制品滞留车间，使产品的模具制造企业属于面向订单、小批量的生产模生产周期延长。不管是哪种问题都会影响企业生式，如果进行大规模生产，模具企业采购设备往往产，因此必须使设备资源得到合理配置，各个工序是根据经验来购买，缺乏科学的理论依据，这很可所配置的设备既能满足生产任务的要求，又不出现能导致2个方面的问题：①设备过剩，设备的利用率太量闲置的情况，2】。就会降低，闲置率提高，造成占用大量资金和场地；随着模具制造企业的订单到达及其对零件的②设备不足，不仅会造成生产能力不足，而且车间加工能力呈

7、随机分布，这种不确定性给设备资源规划带来了很大的难度。同时对每道工序前的缓存收稿日期：2013—02—25。区大小进行限制，就会出现阻塞现象，从而影响系基金项目：国家自然科学基金(51175094、51205068)；广东省部产统的平均产能和平均生产周期。虽然可以建立排学研结合项目(2010A090200054)；广东省教育部产学研结合示队网模型，描述系统的平均产能和平均生产周期，范基地项目(2010B091101007)。但是由于这～关系是非线性的且大多无法用封闭作者简介：陈磊(1988一)，男

8、(汉族)，江西抚州人，硕士研究生，主要研究方向制造系统设计优化。形式加以表述。因此，只能通过先设定模具车间的模具工业2013年第39卷第8期3个节点的容量是为K，节点的设备数量为C，因此每有限容量节点前被阻塞的工件1。个节点的缓存区的容量为K-C。节点的服务规则是扩展法在节点，之前添加辅助的人工节点h，先到先服务，且先服务后阻塞。每台设备只能加工这个辅助的模型为M／M／O0。当工件到达点，被阻塞一个工件，一个工件离开后，下一个工件才能进入节点的概率为P不阻塞的概率为l—P当出该设备