一种再制造系统多目标缓冲区分配方法

摘要

本发明提供一种再制造系统多目标缓冲区分配方法，首先建立再制造系统模型，然后对系统进行分解，扩展节点，再计算扩展节点的概率参数，计算节点到达率和产出率，再求解系统最大化产出率和最小化再制品库存，最后采用多目标算法TS‑NSGA II算法求解得到缓冲区的性能指标。本发明能够有效解决多目标缓冲区分配的问题，其在收敛性、多样性以及运行时间方面均效果良好。

主权项

一种再制造系统多目标缓冲区分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)建立再制造系统模型，所述再制造系统模型包括再制造生产线、库存及缓冲区，设再制造生产线包括M个工位，一个工位包括一台机器，所述缓冲区分为M个，缓冲区与所述工位相对应分配，设相应工位的缓冲区容量配置为K_i≥0，所述库存包括回收件库存、再制造件库存及废弃站库存，设回收件库存为W₀，再制造件库存为W_M+1，废弃站库存为W_M+2，建立回收件在系统中的随机路线，并用矩阵R表示：式中，r_ij表示从W_i到W_j路径的概率；其中，r_ii表示工位i的返工概率；r_i(M+2)表示工位i的舍弃概率；(2)将再制造生产线分解为M个独立节点，所述独立节点包括工位和对应缓冲区，在节点前添加一个虚拟节点构成扩展节点，设节点的容量为K_i+1，当回收件到达扩展节点时，检测节点此时包含的回收件数量，若回收件数量小于K_i+1，则回收件进入缓冲区；若回收件数量不小于K_i+1，则回收件无法进入缓冲区转而进入虚拟节点等待，连续检测节点，缓冲区出现空位时，虚拟节点中的回收件就进入缓冲区；(3)由步骤(2)得缓冲区的状态共有K_i+2种，机器状态有正常和故障两种，但不存在机器故障且缓冲区有0个回收件的状态，则计算节点状态共有2K_i+3个，利用二分法求各节点状态的概率；(4)根据回收件达到节点的概率，利用牛顿法求解节点到达率和产出率，如果牛顿法在迭代到达一定次数后，仍没有收敛，则选择利用二分法继续求解，在牛顿法中出现的最小区间端点作为初始端点；(5)根据系统产出率、在制品库存以及舍弃率，求解系统最大化产出率和最小化再制造件库存；(6)将禁忌搜索与多目标遗传算法‑NSGA II相结合，形成多目标算法TS‑NSGA II混合算法得到缓冲区的性能指标。