单元制造系统中人机干涉问题研究

发布时间：2017-04-28 05:09

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【摘要】：随着制造企业间竞争的不断升级,节能、高效生产已成为企业发展过程中一直贯彻的指导方针。然而,人机干涉问题的存在会直接降低企业制造系统的生产能力,降低人员、设备的利用效率。通过挖掘人机干涉机制,探讨人机干涉系统的影响要素及对系统性能的影响关系有助于降低干涉所造成的负面影响,可以降低生产成本,增加利润空间,让企业在竞争剧烈的市场环境中位于不败之地。本文是以单元制造系统为背景对人机干涉问题展开研究,分三个步骤实现研究目的,第一步,描述人机干涉的形成原因,挖掘人机作业过程中的干涉机制,建立人机干涉排队网络模型。第二步,提出人机干涉系统的性能评价体系,建立用于评价人机工作站性能和人机干涉水平的数学模型。第三步,探讨四个影响要素对人机干涉系统性能的影响,提炼具备理论研究意义和实际指导价值的结论。首先,借鉴前人提出的用于描述人机干涉系统的排队网络,探讨零件、机器和操作工人三者的作业关系,在此基础上定义操作工人在服务过程中存在的两类失误,并将失误模块嵌入到人机干涉排队网络,建立考虑人误的零件/机器的开环排队网络模型和考虑人误的机器/操作工人的闭环排队网络模型,描述人机干涉机制。其次,从人机工作站性能和干涉水平两个方面提炼出工作站占用率、人员利用率、机器有效利用率和干涉时间四项重要的性能指标,在已建立的人机干涉排队网络模型基础上建立用于评价四项指标的数学模型,指出人机干涉系统性能评价方法及评价过程,为系统性能影响研究打下基础。再次,通过单因素影响研究和双因素影响研究两种方式探讨人员失误、零件到达率、人机配比和人机作业比重四个影响要素对人机干涉系统性能的影响关系,总结出具有理论研究价值和实际指导意义的研究结论。本文紧密结合排队网络模型和数学建模两种人机干涉的研究方法,解释人机干涉过程,评价人机干涉系统的性能指标并在此基础上探讨诸多要素对人机系统性能的影响,为研究人机干涉问题提供了一种新的研究路径。
【关键词】：人机干涉 排队网络模型 人机配比 人员失误 单元制造系统
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB18;F273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外相关研究10-14
• 1.2.1 人机干涉系统10-12
• 1.2.2 人机干涉问题的研究方法12-14
• 1.3 研究目的及意义14-15
• 1.4 研究思路及论文框架15-17
• 1.4.1 研究思路15-16
• 1.4.2 论文框架16-17
• 第2章 人机干涉排队网络模型17-29
• 2.1 人机干涉问题17-19
• 2.2 人机干涉排队网络19-22
• 2.3 人员失误22-23
• 2.3.1 可修复失误22
• 2.3.2 不可修复失误22-23
• 2.4 考虑人误人机干涉排队网络模型23-27
• 2.4.1 考虑人误的零件/机器开环排队网络模型24-25
• 2.4.2 考虑人误的机器/操作工人闭环排队网络模型25-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第3章 考虑人误的人机干涉系统性能评价研究29-45
• 3.1 人机工作站性能30-33
• 3.1.1 工作站占用率30-31
• 3.1.2 人员利用率31-32
• 3.1.3 机器有效利用率32-33
• 3.2 人机干涉水平33-36
• 3.2.1 平方变异系数网络33-35
• 3.2.2 干涉时间35-36
• 3.3 人机系统性能评价过程36-39
• 3.3.1 人机系统性能评价流程图36-37
• 3.3.2 人机系统性能评价步骤37-39
• 3.4 人机干涉系统实例研究39-44
• 3.4.1 背景介绍39-41
• 3.4.2 某公司机加车间人机系统性能评价41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 考虑人误的人机干涉系统性能分析45-67
• 4.1 性能分析研究概况45-48
• 4.1.1 研究指标45
• 4.1.2 影响因素分析45-47
• 4.1.3 研究路径47-48
• 4.2 单因素影响研究48-56
• 4.2.1 人员失误对人机系统性能影响48-53
• 4.2.2 人机作业比重对人机系统性能影响53-56
• 4.3 双因素影响研究56-65
• 4.3.1 零件到达率与人员失误对人机系统性能的影响56-59
• 4.3.2 人机配比与人员失误对人机系统性能影响59-62
• 4.3.3 人机作业比重与人员失误对人机系统性能的影响62-65
• 4.4 本章小结65-67
• 第5章 总结与展望67-69
• 5.1 全文总结67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-73
• 附录73-75
• 致谢75

【参考文献】

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1 陈建岩;S公司生产线的人机匹配与经济性研究[D];华南理工大学;2014年

2 陈雅;钢铁企业生产流程的Arena仿真与优化[D];成都理工大学;2013年

3 朱明华;芯片制造企业生产现场人机比仿真分析及应用研究[D];重庆大学;2012年

4 蒋悦;制造系统人力配置优化建模与研究[D];上海交通大学;2010年

5 侯文皓;多单元柔性制造系统的人机比仿真建模与分析研究[D];上海交通大学;2006年

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本文编号：332161