基于加权法分配人机干涉时间的U型线建模

论文摘要

制造业在我国有着举足轻重的地位,它既是我国的支柱性产业也是我国重要的经济命脉,尤其是在中国提出了“中国制造2025之后”,制造业也变得越来越重要,而制造业的核心就是生产线,基本上所有的物流、系统、产品和工人等都是以生产线为主,所以生产线的好坏就会决定着企业的利润高低,故对生产线的研究是非常有必要的。在企业中由于受到场地空间、产品类型等多因素的限制,生产线大约分为直线型、U型、L型、S型等,本文研究的对象是U型生产线,U型生产线具有生产效率高、物流更加流畅等特点,而在U型线中由于存在一个工人服务多台机器的现象,就会有人机干涉的现象出现,而在传统对U型线的建模研究中基本上不会考虑操作工人对生产线的影响,只是单纯的从机器、缓存区和零部件这三个角度出发对生产线进行描述,而本文在对U型生产线进行数学建模的时候将充分考虑操作工人对生产线的影响,为了能够达到此目的,本文进行了如下的研究:首先针对U型线中的一人多机的现象,也正是因为存在一人多机,对一人多机工作站进行建模,通过分析可知一人多机工作系统主要由两个排队系统组成,分别是零件与机器的排队系统和机器与操作工人的排队系统,本文利用闭环排队网络和开环排队网络对这两个系统进行描述,最后利用变异平方系数网络的方法对一人多机工作站模型进行求解,从而求得一人多机工作站中每台机器的平均等待时间。在求得平均等待时间之后对该时间进行重新分配,以克服建模结果误差较大的问题,为此我们求解了每台机器的人机干涉时间,为了求解每台机器的平均人机干涉时间,本文先是分析了影响人机干涉时间的主要因素,之后进行了仿真实验,通过统计学的知识找到人机干涉时间的转折点,之后运用加权法将原有的平均人机干涉时间分配到每一台机器上,之后本文还设计了实验验证模型的可信性与准确性。在此基础上结合原有的机器的加工时间,运用效率等价的原理合成机器的加权等效机加时间,通过串联排队网络模型对其进行建模,并且利用分解法对模型进行求解,最后得到整条生产线的生产效率,之后我们根据实际生产现场的情景利用Em-plant仿真软件对原生产线进行模拟研究,理论数值仿真和离散时间仿真研究表明了利用在生产线建模中考虑人对生产线影响的重要性,同时通过效率之间的对比,验证了本文所提出的加权法分配人机干涉时间的U型线建模的准确性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张洪途

导师: 孔繁森

关键词: 一人多机工作站,闭环排队网络,加权法,串联排队网络,分解法

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,机械工业

单位: 吉林大学

分类号: TH16;O223

总页数: 86

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