哈尔滨理工大学工程管理硕士学位论文
级联失效下A公司柔性作业车间动态调度研究
摘要
随着生产技术的不断发展和生产规模的日益扩大，我国的生产制造企业面
临着诸多复杂多变的挑战，其中车间的级联失效问题更是不容忽视。实际的车
间作业过程通常处于不确定环境中，普遍存在大量的扰动因素。由于各扰动因
素的出现时间随机、动态，且经常同时存在并相互作用，不仅会造成生产线平
衡率和稳定性的下降，还会引发车间的级联失效现象。如何及时、准确地对作
业车间进行动态调度，有效降低级联失效对车间造成的影响，已然成为生产领
域研究的热点问题。在此背景下，为提高车间生产效率、减少交货期延迟时间，
对级联失效下作业车间的动态调度问题进行深入研究，在理论和实践生产中均
具有广泛的应用价值。
A公司柔性作业车间致力于采用多品种、小批量的生产模式，按照客户需
求进行各种模具的加工生产，每个模具零件均具有多条可选的生产工艺路线，
A
具有较高的柔性。但目前公司作业车间在生产过程中频频发生如紧急插单和
机器故障等动态事件，并缺乏一定的响应能力，导致既有生产线出现低效、中
A
断甚至车间瘫痪等级联失效问题。鉴于此，首先根据公司柔性作业车间的生
产现状和调度特点，从级联失效情境下车间的生产问题以及车间的动态调度需
求方面找出车间调度流程存在的问题并分析成因；其次，根据问题成因建立级
APGSA
联失效下公司柔性作业车间动态调度模型，利用模拟植物生长算法（）
A
求解，得到级联失效下公司柔性作业车间动态调度的最优方案；然后，利用
复杂网络理论和实际生产情况，将生产过程中的机器设备等变量抽象为网络节
点，将变量之间的联系抽象为网络的边，分析车间生产网络的拓扑性质与重要
A
度等因素的影响，基于生产控制点和动态调度后的生产数据，实现公司柔性
作业车间在动态调度后的级联失效仿真；最后，对选取的实例数据和设计的算
法进行仿真，同时通过调整级联失效模型中不同的参数，实现柔性作业车间网
络在动态调度后的鲁棒性变化对比，以验证所设柔性作业车间动态调度模型和
算法在应对级联失效时的有效性和科学性，并提出保障措施。
关键词级联失效；柔性作业车间；动态调度；PGSA算法
--I
哈尔滨理工大学工程管理硕士学位论文
ResearchonDynamicSchedulingofFlexibleJob
ShopinACompanyunderCascadingFailure
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofproductiontechnologyandtheincreasing
expansionofproductionscale,Chinasmanufacturingenterprisesarefacingmany
complexandchangeablechallenges,amongwhichthecascadingfailureofjobshop
cannotbeignored.Theactualjobshopoperationprocessisusuallyinanuncertain
environment,andtherearealotofdisturbancefactors.Becausetheoccurrencetime
ofeachdisturbancefactorisrandomand