基于轮询排队系统的U型线建模

作     者：刘胜新 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孔繁森

授予年度：2018年

学科分类：12[管理学] 0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 020205[经济学-产业经济学] 07[理学] 070105[理学-运筹学与控制论] 0701[理学-数学] 

主      题：U型线 人机干涉 轮询系统 串联排队网络 

摘      要：制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。中国制造2025的提出给制造企业带来了新的挑战和机遇,而生产线作为制造企业的命脉,其性能表现的优异成为决定企业成败的关键因素。对制造系统进行建模是评价生产线性能表现的有效方法。在传统的制造系统建模方法中,通常没有把操作工人单独列为建模对象,从而在模型中无法体现出操作工人对系统的影响。本文以U型生产线作为研究目标,通过分析U型生产线中一人多机工作站的人机干涉问题,将操作工人对系统的影响综合考虑到机器的加工时间中,把由一人多机工作站组成的U型生产线转换为由等效机器组成的串联生产线。首先,本文使用计算机仿真的方法研究了U型生产线中的一人多机工作站的人机干涉问题。通过仿真实验获取大量的人机干涉时间的数据,采用皮尔逊-卡方检验验证了在一定的条件下干涉时间服从指数分布。然后,本文开创性的使用限定-1轮询排队模型对一人多机工作站进行建模。在以往关于一人多机工作站建模方法中,研究者通常把工作站看作一个整体研究,这很难体现机器的差异性（机器加工时间不相同）。本文提出的轮询排队模型可以很好的解决该问题,并且建模的过程中能更多的体现一人多机工作站的细节。数值分析与仿真实验结果对比表明计算误差在可接受的范围内,该建模方法具有一定的准确性。最后,本文在人机干涉分析的基础上使用串联排队网络对由等效机器组成的串联生产线进行建模。通过分析一人多机工作站中的人机干涉问题,将得到的机器等待时间与机器的加工时间合并生成等效机器加工时间。把工人对生产线的影响以合成等效机器加工时间的方式将U型生产线转换为不含工人的串联机器生产线,从而可以使用串联排队网络模型对整条线进行建模分析。