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生产调度中瓶颈资源识别方法及其应用系统设计 文献综述 1 选题的背景及意义 由于市场竞争的激烈，产品销售和原材料采购通常不会成为企业的瓶颈所在，瓶颈往往出现在生产系统中。在生产过程中，由于受到设备能力的限制，为了能够连续生产，使设备能力得到充分利用，往往要在生产流程中设置一定的缓冲。为了在防止生产过程中，因随机因素而造成生产中断的情况，通常在每道工序前都设置一定量的库存缓冲。这种缓冲虽然在某种程度上保证了生产的连续性，但每个缓冲的累加大大延长了生产周期，显然难以在时间方面满足订单的要求。但是，如果能够找出生产系统中的瓶颈，在瓶颈资源前设置一定量的缓冲，以保证瓶颈资源的连续生产，又能保证生产系统中物流的顺畅。这种方法减少了生产过程中缓冲设置的盲目性，针对生产系统中的制约因素设置缓冲，缩短了生产提前期。与此同时，瓶颈资源确定的正确与否，将直接影响到缓冲设置是否在合适的位置，进而影响到整个生产提前期。 生产过程是企业系统的一个重要组成部分，是产品的实现及价值创造的直接过程，其瓶颈直接降低企业生产系统的运营效率，影响并制约着企业的盈利水平，阻碍着企业的进一步发展。同时，由于生产过程中的随机性因素，瓶颈的存在又是必然的。作为一个链子上最薄弱的一环，它直接影响着企业的赢利，识别并缓解瓶颈对于提高企业的竞争力有着重要的影响。 瓶颈的解决有着重要的功效。同时，瓶颈是永远存在的，重点是如何管理瓶颈。当老的瓶颈消除后，随即会碰到另一个瓶颈。瓶颈的解决是一个持续改进的过程。控制瓶颈，让它出现在最容易解决的环节上，保证企业的顺畅运作。 结合我国的具体情况推广约束理论，应用瓶颈管理重构制造单元而打破系统约束，仔细研究并加以推广，提升我国制造企业的核心竞争能力。瓶颈理论作为解决瓶颈问题而产生的一种思路和方法，在企业的实际运作中已得到了可靠的验证。 因此，企业制造瓶颈的识别及其缓解对于一个企业的发展有着极其重要的现实意义。 2 国内外的研究现状及发展趋势 2.1 国外的研究现状 2.1.1 流水车间调度问题的研究现状 早在1954 年，Johnson对两台机床的流水车间型调度问题进行研究后，便开始了对调度问题的广泛研究[1]。但对于这类仅具有3台机床的问题，文[2]给出了其在不可中断条件下的特性，文[3]给出了其在可中断条件下的特性。由于调度问题的复杂性，导致不同的研究者从不同的角度研究某一方面的问题，产生了许多车间调度问题的类型和方法，并随着对各类调度问题研究的深入及各种交叉学科的发展，涌现出了许多新的车间调度理论与方法。 车间调度问题进行研究的方法，最初是集中在整数规划、仿真和简单的规则，这些方法不是调度结果不理想就是难以解决复杂的问题。近年来，随着各种新的相关学科与优化技术的建立与发展，在车间调度领域也出现了许多新的方法，比如神经网络、模拟退火法、遗传算法、禁忌有哪些信誉好的足球投注网站法等，使得车间调度问题的研究方法向多元化方向发展[4]。 一般车间调度问题的复杂性，各种不同的具体问题往往有很多不同的解决方法，因此需要从策略上去考虑车间问题，形成各种研究方法策略以指导对车间的研究。目前车间的策略有并行或分布策略、分解与成组策略、人机交互策略、动态重调度策略、多目标优化策略等等[5]。 2.1.2 柔性工作车间瓶颈识别问题的研究现状 Bruker和Schlie[6]研究柔性工作车间的问题，他们开发出了一种多项式求解两个工件的柔性车间的方法。 建模方法的研究现状。一些学者从整数规划的角度建立了多目标柔性工作车间问题的数学模型。庞哈利[16]从集成化的角度研究了柔性工作车间计划和调度问题，建立了两层混合整数规划模型，并用遗传算法求解最佳加工路径，用启发式规则求解问题。工作车间调度问题的析取图模型G=(N、A、E)由Balas[7]提出。N包含代表所有工序的节点；A包含连接同一工件的邻接工序的边；E包含连接同一机器上加工工序的非连接边，非连接边可以有两个可能的方向。调度过程将固定所有非连接边的方向，以确定同一机器上工序的顺序，并采用带有优先箭头的连接边取代非连接边。Dauzere-peres[8]用非连接图建模了调度问题，并建立了邻域结构，进而采用基于邻域结构的禁忌有哪些信誉好的足球投注网站进行。 优化方法的研究现状。目前的研究，优化方法包括：数学规划方法、启发式方法和邻域有哪些信誉好的足球投注网站法。以邻域有哪些信誉好的足球投注网站法为例说明优化方法的研究现状。 邻域有哪些信誉好的足球投注网站法包括遗传算法、禁忌有哪些信誉好的足球投注网站、模拟退火、贪婪算法等。Brabdimarte采用分步法求解多目标柔性工作车间问题，他首先用现存的方法求解路线选择问题，然后利用禁忌有哪些信誉好的足球投注网站求解问题[9]。Cintia ,rigao[10]也采用禁忌有哪些信誉好的足球投注网站分步求解柔性工作车间问题，其优化目标是延迟目标和设备总负荷。Kacem等人用模拟退火解决柔性工作车间问题[11]，并且采用两个方法分别解决机器分配问题和