裝配制造系統(tǒng)復(fù)雜特性建模及其應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代制造系統(tǒng)的復(fù)雜性造成其運(yùn)作優(yōu)化困難。本文以裝配制造系統(tǒng)為研究對(duì)象，從理論分析與工程應(yīng)用兩個(gè)層面出發(fā)，深入剖析影響制造系統(tǒng)構(gòu)成及運(yùn)作控制的復(fù)雜性特征，逐步建立裝配制造系統(tǒng)復(fù)雜性概念及度量模型，并實(shí)現(xiàn)該模型在裝配線平衡、混流裝配排序、計(jì)劃的時(shí)效性、排序重調(diào)度等多個(gè)問題中的應(yīng)用，為制造系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化提供了新的理論方法。
　　 在理論研究層面：首先從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)裝配制造系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)作過程及控制方式等三個(gè)層面的復(fù)雜特征進(jìn)

2、行分析，將其歸納為結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、過程復(fù)雜性及控制復(fù)雜性，并進(jìn)一步將結(jié)構(gòu)復(fù)雜性區(qū)分為裝配關(guān)系復(fù)雜性、裝配工藝復(fù)雜性及系統(tǒng)配置復(fù)雜性，過程復(fù)雜性則區(qū)分為靜態(tài)計(jì)劃復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)過程復(fù)雜性。基于上述復(fù)雜性分類，分別從運(yùn)作維、控制維及時(shí)間維等三個(gè)維度對(duì)裝配制造系統(tǒng)復(fù)雜性進(jìn)行系統(tǒng)的闡釋，建立了裝配制造系統(tǒng)復(fù)雜性概念模型；其次，為適應(yīng)制造系統(tǒng)不同層面的運(yùn)作方式，又對(duì)過程復(fù)雜性的層次化分解、過程復(fù)雜性靜、動(dòng)態(tài)特征區(qū)分、過程控制復(fù)雜性提取等方面展開了研究，使

3、得系統(tǒng)的復(fù)雜性特征得到了具體化和實(shí)例化；再次，為進(jìn)一步量化上述制造系統(tǒng)復(fù)雜性特征，以信息熵為基礎(chǔ)，分別給出了各類復(fù)雜性的度量方法，并對(duì)在不同條件下的度量方法加以調(diào)整，建立了裝配制造系統(tǒng)復(fù)雜性度量模型。
　　 在工程應(yīng)用方面：首先分析具體工程問題與各類復(fù)雜性特征之間的聯(lián)系，并利用相應(yīng)的復(fù)雜性特征對(duì)其進(jìn)行研究。在裝配線動(dòng)態(tài)平衡問題中，利用裝配關(guān)系復(fù)雜性、裝配工藝復(fù)雜性給出兩個(gè)裝配線動(dòng)態(tài)平衡問題的優(yōu)化目標(biāo)，定量化表示出影響裝配線動(dòng)態(tài)平

4、衡的因素，并利用遺傳算法對(duì)該問題進(jìn)行求解；在混流裝配排序的問題中，通過對(duì)不同層次的靜態(tài)計(jì)劃復(fù)雜性的分析，給出了兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)，利用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行了求解；在計(jì)劃的時(shí)效性問題的研究中，則通過對(duì)過程復(fù)雜性的靜、動(dòng)態(tài)特征之間的差異的分析，給出了最大計(jì)劃時(shí)限及計(jì)劃時(shí)效性的評(píng)估方法。另外，還根據(jù)不同層次下的生產(chǎn)偏離度值對(duì)重調(diào)度問題進(jìn)行研究，并給出了一種能夠同時(shí)處理跳變及漸變、全局及局部影響因素的新型混合重調(diào)度策略。
　　 基于上述理論與工