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扰动环境下作业车间网络多瓶颈识别方法研究
  • ISSN号:0253-987X
  • 期刊名称:《西安交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH166[机械工程—机械制造及自动化] TP181[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830047
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51365054,51565055);新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2014211A008).
中文摘要:

针对扰动环境下作业车间多瓶颈识别困难、瓶颈漂移后的瓶颈识别缺乏全局性和实效性这一问题,构建了基于网络特性的多瓶颈动态识别方法。首先,根据设备工装、工艺路线、物流路径以及产品配置等多层次生产数据,构造作业车间网络模型;其次,建立作业车间网络动力学方程,获取扰动因素流转的判定依据。对瓶颈内涵进行扩充,综合考虑节点自身动力学特性、节点间拓扑耦合影响机理及扰动在生产网络中的传播机制,建立基于耦合映射格子(CML)的瓶颈识别算法,实现作业车间瓶颈的量化描述和连续预测;最后,对某机电企业作业车间进行瓶颈的动态监控和预测。结果表明:在扰动环境下,CML模型能够较好地预测各工作站瓶颈度走势,其中工作站R1平均瓶颈度为1.12,瓶颈持续时间长达40h;工作站R3的平均瓶颈度为1.05,瓶颈持续时间为10h;工作站R1、R3首先成为系统的瓶颈,随着加工进度的推移,工作站R1和R24交替成为系统瓶颈。研究结果与该企业实际情况具有很好的一致性,验证了该方法的有效性和准确性。

英文摘要:

Aiming at the issues that the bottleneck identification is difficult and the bottleneck identification is not global and effective after bottleneck drift for job-shop network in disturbance environment, a new web-based manufacturing multi-bottleneck identification method is presented. A network model of job-shop is established according to multiple levels of production data, such as equipment and tooling, process route, logistics path, product configuration, etc. The kinetic equations of job-shop network are established, and the criterion of transfer of disturbance factors is thus obtained. Expending bottleneck connotation, a bottleneck identification strategy is proposed based on CML method. By comprehensively considering the characteristics of dynamic node itself, network topological structure and propagation mechanism of disturbance in the network, continuous quantitative description and prediction of job-shop bottlenecks are realized. An example for dynamically monitoring and forecasting the bottleneck in a job shop verifies the validation and practicability of the proposed method. The results show that in disturbance environment, CML model can better predict the trend of the bottleneck degree of the workstations. The average bottleneck degree of workstation R1 is 1.12 and the bottleneck lasts for 40 h, and the average bottleneck degree of workstation R3 is 1.05 and the bottleneck lasts for 10 h. Workstations R1 and R3 become the first bottleneck of the system, along with the progress of the process workstations R1 and R24 alternately become the system bottleneck.

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期刊信息
  • 《西安交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人共和国教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:陶文铨
  • 地址:西安市咸宁西路28号
  • 邮编:710049
  • 邮箱:xuebao@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82668337 82667978
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-987X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1069/T
  • 邮发代号:52-53
  • 获奖情况:
  • 美国《工程索引》(EI光盘版)定期收录的中文期刊,《中文核心期刊目录总览》综合类核心期刊,科技部《科技论文统计与分析》统计源,《中国科学引文数据库》刊源,获全国高校优秀科技期刊一等奖,“百种中国杰出学术期刊”称号,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27275