基于轮询排队系统的U型线建模

发布时间：2020-07-30 16:55

【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。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F424;O226
【图文】：

频数直方图,频数直方图,人机

）实验数据分析只给出第 14 组实验中一人四机工作站的第一台机器在第 1 次人机干涉时间数据的总体分布假设检验过程。过程中，工人一共进行了 1000 轮循环服务。在工人的每轮服务、操作时间和行走时间都是以其设定的平均值为参数生成的符数。，第一台机器在 1000 次运行过程中，一共发生了 613 次人机待工人前来操作）。如图 2.5 所示，是这 613 个人机干涉时间，从干涉时间的频数直方图中我们明显的可以看出干涉时间符。第 2 章人机干涉时间分布的仿真研究

示意图,排队系统,轮询,示意图

第 3 章基于轮询排队系统的一人多机工作站建模于轮询排队系统的一人多机用轮询排队系统对 U 型生产线中的一询排队系统中顾客的平均等待时间得出统型的轮询排队系统（Polling System）包服务者按一定的顺序服务其中的等待列转移到另一个排队队列时需要一定

仿真模型,生产线,时间机器

图 4.10 Em-plant 仿真模型2) 设定仿真时间为 100 天，运行仿真并记录生产线的产出率和总在制存。3) 将该生产线分成三个一人多机工作站（以工人为标准划分），分别人机干涉分析。如表 4.1 所示，使用 3.2 节中公式（3.10）计算一人工作站中每台机器的干涉等待时间。表 4.1 机器干涉时间机器编号干涉时间/min机器编号干涉时间/min机器编号干涉时间/min1 2.4805 4 2.3386 7 4.13492 2.2686 5 2.6585 8 3.17763 3.5386 6 2.6585 9 2.82424) 如表 4.2 所示将上一步所得的干涉等待时间与机器的加工时间以及的操作时间相加，合成机器的有效加工时间。如图 4.11 所示，把由多机工作站组成的生产线转换为无人的串联机器生产线。表 4.2 等效机器加工时间机器等效加工机器等效机加机器等效机加

【参考文献】