多零件族變批量可重構制造系統(tǒng)組態(tài)與組態(tài)路徑設計.pdf

1、可重構制造系統(tǒng)(RMS)是面向多零件變批量設計的既具有定制的柔性又具有高生產率的制造系統(tǒng)?？芍貥嬛圃煜到y(tǒng)的組態(tài)與組態(tài)路徑設計是其設計中的核心內容之一。本文結合國家863項目“可重構制造系統(tǒng)技術”(編號：200lAA412160)，運用圖論、排隊論與概率論等數(shù)學方法，對不同生產環(huán)境下RMS的組態(tài)與組態(tài)路徑設計展開研究。 第一章，闡述了可重構制造系統(tǒng)產生的歷史與技術背景，闡明了可重構制造系統(tǒng)設計的研究內容，論述了可重構制造系統(tǒng)設計研

2、究的國內外現(xiàn)狀，給出了本論文的研究目標、研究內容與總體結構。 第二章，闡述了面向多零件族變批量的可重構制造系統(tǒng)組態(tài)與組態(tài)路徑設計的基本內容、設計過程、設計方法及相關的理論與算法；給出了可重構制造系統(tǒng)的基本結構與組態(tài)間重構方法及重構成本計算等設計條件；闡述了可重構制造系統(tǒng)設計中多零件工序成族的原則、方法與步驟；給出了可重構制造系統(tǒng)組態(tài)與組態(tài)路徑設計中的三大關鍵技術。最后，給出了與本論文相關的圖論、排隊論的基本內容、算法與各種建模方

3、法。 第三章，研究了多零件族確定性批量環(huán)境下RMS的組態(tài)與組態(tài)路徑設計。首先建立RMS的各生產周期成本模型、重構成本模型與全生產周期成本模型，再構建各生產周期的組態(tài)有向圖，利用雙向掃視算法求得RMS在各生產周期的成本K-優(yōu)組態(tài)。根據(jù)各生產周期的零件批量，求出各生產周期的常規(guī)生產周期時間長度，分析RMS中各工作站的機床成本冗余，調整常規(guī)生產周期，得到多組偏差生產周期。分別求出RMS在各種生產周期下所有生產排序的K一優(yōu)組態(tài)路徑。比較

4、這些組態(tài)路徑，求得一條最優(yōu)與多條次優(yōu)組態(tài)路徑，從而確定RMS加工各生產周期的時間長度、生產順序及其所用的組態(tài)。最后用實例驗證了所提出的方法。 第四章，研究了單零件族隨機需求環(huán)境下RMS的組態(tài)與組態(tài)路徑設計。構建了RMS的排隊模型與狀態(tài)概率轉移圖，建立了平穩(wěn)條件下系統(tǒng)的概率轉移方程。以系統(tǒng)生產能力與倉儲容量為設計參數(shù)，給出了PMS利潤模型，同時給出了RMS與FMS的性能評價指標并對兩種系統(tǒng)的性能作了比較。提出了單零件族隨機需求條件

5、下RMS組態(tài)與組態(tài)路徑的設計方法。最后用實例驗證了所提出的方法的可行性。 第五章，研究了雙零件族隨機需求環(huán)境下RMS組態(tài)與重構策略設計方法?；诟怕收?、排隊論、圖論與更新理論的方法，構建了雙零件族隨機市場需求環(huán)境下RMS長期穩(wěn)態(tài)運行時使單位時間內系統(tǒng)平均利潤最大化的可重構生產與控制模型，通過優(yōu)化得到了RMS的最優(yōu)生產能力與最佳開機數(shù)量，從而構建RMS生產各零件族的組態(tài)有向圖與一個循環(huán)周期的組態(tài)路徑有向圖，用雙向掃視算法求得生產各