[發明專利]具有加工質量問題生產線的暫態性能分析方法

在審

• 申請號: 202210031907.9
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114491994A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 賈之陽;馬馳野;倪澤軍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06F119/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開的具有加工質量問題機器生產線的暫態性能分析，屬于生產系統工程領域。本發明實現方法為：對具有不可靠機器及有限緩沖區的系統建模，包括工作不可靠機器和質量不可靠機器，并定義七個暫態性能指標；通過馬爾可夫分析方法對最小子系統進行精確的暫態性能分析；通過多機近似聚合算法，對復雜的多機系統且僅包含末尾一臺檢測機器進行簡化，同時能夠高精度的預測系統的暫態性能；通過將原始生產線分解為若干條子生產線，再利用近似聚合算法，對復雜的多機系統且包含多臺檢測機器進行簡化，從而實現了對此類生產線暫態性能預測。所述暫態性能包括生產率、廢品率、消耗率、在制品庫存水平、饑餓率、阻塞率、完工時間。

技術領域

本發明屬于生產系統工程領域，尤其涉及一種具有加工質量問題機器生產線的暫態性能 分析方法的研究。

背景技術

產品質量問題一直存在于生產系統的各種加工環節。例如，汽車噴漆車間的灰塵污染，夾 持裝置定位不準導致的磨損和汽車沖壓廠的鈑金涂油不均等加工過程出現的質量問題。這類 具有質量問題的缺陷產品往往可以通過各種檢測手段被及時識別出，被篩出的產品有時被當 作廢品，或者在下一輪生產周期再次加工。目前，對于具有質量問題的生產系統，主要研究 其在穩態運行下的性能。但是，在基于定制化訂單式生產的模式下，系統主要運行在暫態下。 因此，對該類生產系統的暫態性能分析和預測十分重要。對于本發明所研究的具有加工質量 問題機器生產線的暫態性能分析方法，相關研究很少。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有加工質量問題機器生產線的暫態性能分析方法。該方法是 通過建立伯努利機器模型，利用馬爾可夫分析方法和近似聚合算法，計算系統的暫態性能。 在該模型的基礎上，對具有加工質量問題生產線的實時性能定義了七個性能指標并進行分析 預測。采用伯努利模型將系統建立為具有不可靠機器的串行生產線，其中的不可靠體現在兩 個方面：工作不可靠和加工質量不可靠。通過馬爾可夫分析方法，對系統的最小單元(子系 統)進行了性能指標的預測分析，對于大型生產系統，通過近似聚合的算法將其聚合為最小 單元(子系統)再計算其實時性能，可以得到較為精確的性能預測。

本發明是通過下述技術方案實現的。

本發明公開的具有加工質量問題機器生產線的暫態性能分析方法，包括如下步驟：

步驟1：對具有加工質量問題機器生產線的暫態性能分析方法進行系統建模。該系統由 多臺服從伯努利分布的不可靠機器和級間緩沖區依次串聯而成的串行生產線，不可靠機器主 要體現在工作不可靠和加工質量不可靠。建模主要包括：確定該系統的參數、生產狀態和生 產順序。上述的系統參數包括機器數(加工質量問題機器，無加工質量問題機器和質量檢測 機器)、伯努利機器可靠性模型參數、有限緩沖區參數、加工產品參數和系統加工周期；生產 狀態包括伯努利機器的饑餓狀態、伯努利機器的阻塞狀態；生產順序按照給定加工產品順序 依次生產。

步驟2：基于該生產系統模型定義實時生產率、廢品率、消耗率、在制品庫存水平、饑餓 率、阻塞率和完工時間，這七個暫態性能指標。

步驟3：對于最小單元(子系統)建立馬爾可夫鏈，求得狀態轉移矩陣，從而推導性能指 標的解析公式。

步驟4：對于多機生產線且只有最后一臺機器是檢測機器，通過近似聚合算法，將其聚合 為一個實時的最小單元(子系統)，從而求得實時性能。

步驟5：對于多機生產線且有多臺機器是質量檢測機器，通過將多機生產線分解為步驟 4中所提到的單檢測機器生產線，再進行聚合分析。

步驟1實現方法為：

步驟1.1：確定該系統的參數。