本文關鍵詞： 生產(chǎn)線建模 人機干涉 閉環(huán)排隊網(wǎng)絡 馬爾科夫過程 性能分析　出處：《吉林大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著企業(yè)間市場競爭的加劇,成本與效率這兩個指標在企業(yè)中扮演的角色也越發(fā)重要。對于制造企業(yè)來說,其生產(chǎn)線的性能水平直接決定著企業(yè)的競爭力水平。因此,針對生產(chǎn)線性能相關的課題進行研究很有必要。目前已有不少文獻對生產(chǎn)線的建模與性能分析問題展開了研究,但它們大多只考慮了生產(chǎn)線中的機器和緩存區(qū),忽略了人的因素。伴隨著一人操作多臺機器的情況越來越普遍的應用于生產(chǎn)線中,考慮人機干涉問題對生產(chǎn)線進行建模和性能分析具有重要的理論與實際意義。本文以串行生產(chǎn)線建模與性能分析為主線,基于閉環(huán)排隊網(wǎng)絡和馬爾科夫過程針對工作站中含有人機干涉問題的串行生產(chǎn)線進行建模與性能分析。論文研究過程分為三步,分別為串行生產(chǎn)線結構化建模、串行兩機生產(chǎn)線建模與性能分析和串行多機生產(chǎn)線建模與性能分析。首先,本文基于閉環(huán)排隊網(wǎng)絡對含有人機干涉問題的工作站進行建模,求得其穩(wěn)態(tài)解及該工作站處于各狀態(tài)的概率。結合單機生產(chǎn)線模型中機器各狀態(tài)概率的求解結果,求得與含有人機干涉問題工作站等效的虛擬機器參數(shù),完成了生產(chǎn)線結構化建模,將工作站中含有人機干涉問題的串行生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化為簡單的串行生產(chǎn)線。其次,本文基于馬爾科夫過程對串行兩機生產(chǎn)線進行建模,并運用矩陣幾何解方法對其穩(wěn)態(tài)概率進行求解。之后建立了串行兩機生產(chǎn)線性能指標的衡量公式,分析了影響生產(chǎn)線性能的相關因素。然后分別以各影響因素為自變量研究了這些因素對串行兩機生產(chǎn)線性能的影響,并提出了相應的控制建議。最后,本文基于合并法對串行多機生產(chǎn)線進行了建模分析,得到了向后合并、向前合并過程中各虛擬機器的參數(shù),建立了串行多機生產(chǎn)線性能指標的衡量公式,并總結給出了串行多機生產(chǎn)線性能分析的整個計算體系。為了驗證模型的實用性,以F公司車橋車間左殼體生產(chǎn)線為研究對象做了案例研究,結果表明:1)本文建立的性能指標計算方法收斂性好,具有很好的操作性和實用性;2)左殼體生產(chǎn)線的實際吞吐率低于其瓶頸吞吐率,緩存區(qū)位置越靠后其實際占用率越低。本文針對含有人機干涉的串行多機生產(chǎn)線所建立的性能計算體系可為生產(chǎn)線的設計和改進提供理論支撐,對生產(chǎn)線的設計和管制人員具有一定的指導意義。
[Abstract]:With the aggravation of market competition between enterprises, the two indicators of cost and efficiency play an increasingly important role in the enterprise. The performance level of the production line directly determines the competitiveness of the enterprise. It is necessary to study the problem of production line performance. At present, many literatures have studied the modeling and performance analysis of production line, but most of them only consider the machine and buffer area in the production line. The human factor is ignored. With one person operating more and more machines, it is more and more widely used in the production line. Considering the problem of man-machine interference, it is of great theoretical and practical significance to model and analyze the performance of the production line. In this paper, the serial production line modeling and performance analysis is the main line. Based on closed loop queuing network and Markov process, the modeling and performance analysis of serial production line with man-machine interference in workstation is carried out. The research process is divided into three steps, which are structured modeling of serial production line. Serial two-machine production line modeling and performance analysis and serial multi-machine production line modeling and performance analysis. First, this paper based on the closed-loop queuing network to model the workstation with man-machine interference problem. The steady-state solution and the probability of each state of the workstation are obtained, and the virtual machine parameters equivalent to the workstation with man-machine interference problem are obtained by combining the results of each state probability of the machine in the single-machine production line model. The structural modeling of production line is completed and the serial production line with man-machine interference problem in workstation is transformed into a simple serial production line. Secondly, the serial two-machine production line is modeled based on Markov process. The steady-state probability is solved by using the matrix geometric solution method, and then the formula for measuring the performance index of the serial two-machine production line is established. The related factors that affect the performance of the production line are analyzed. Then the influence of these factors on the performance of the serial two-machine production line is studied with each factor as the independent variable, and the corresponding control suggestions are put forward. In this paper, the serial multi-machine production line is modeled and analyzed based on the merging method, and the parameters of each virtual machine in the process of backward merging and forward merging are obtained, and the evaluation formula of the performance index of the serial multi-machine production line is established. In order to verify the practicability of the model, a case study on the left shell production line of the vehicle and bridge workshop of F Company is done in order to verify the practicability of the model. The results show that the proposed method has good convergence, good maneuverability and practicability. 2) the actual throughput of the left shell production line is lower than its bottleneck throughput. The lower the location of buffer area is, the lower the actual occupancy rate is. The performance calculation system of serial multi-machine production line with man-machine interference can provide theoretical support for the design and improvement of production line. For the production line design and control staff have a certain guiding significance.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：F275;F273;O211.62

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本文編號：1490497