1.1目的及意义

生产调度是现代生产管理的核心, 良好的调度能够有效地提高设备利用率，缩短生产周期，减少交货延迟，降低库存和生产成本。然而在离散制造系统中,由于订单的随机性、生产系统的动态性和不均衡性使得离散制造系统的调度尤为困难。为了解决不同的调度问题，人们尝试使用各种调度方法，例如数学规划、仿真、启发式规则、Petri 网等。^[1]离散事件系统仿真方法能够比较有效地解决制造系统的调度问题，是最早和最常用的调度方法之一。

仿真调度的决策规则有很多种。约束理论就是其中一种，约束理论中的生产计划与控制方法Drum-Buffer-Rope(DBR)中涉及到的包括缓冲的大小和位置、生产批量和转运批量的等影响系统运行效率的参数,在过去的文献中都是根据个人经验设定的。而个人的经验有时候是不准确的、不可靠的。因此在对离散制造系统仿真的基础上，运行分析系统各环节，识别瓶颈，确定优化目标，再进行DBR调度，能取得很好的效果。

目前，常用的物流三维仿真软件有Automod、Flexsirn、RaLC、Witness 。^[2]运用Flexsim可以在计算机内建立研究对象的系统三维模型，通过逼真图形动画显示、完整的运作绩效报告、各种方案的大量反馈信息，分析者可以对模型进行各种系统分析、优劣比较和工程验证，最终获得优化设计或改进方案。^[3]杜玉磊^[4]，陈建华^[5]，石宇强^[6]，张帆^[7]等人均采用了Flexsim软件来对生产系统进行仿真分析并解决了各自的问题。

1.2国内外研究现状

纵观国内外研究约束理论的文献,定性的分析及研究约束理论哲理的运用居多,而研究如何把约束理论中的生产计划与控制方法结合企业的生产实际,进行定量的分析研究的文献还鲜见。

张国辉针对FJSP问题的特点，借鉴DBR理论思想，在问题求解的初始阶段和运行阶段寻求瓶颈机器，并对瓶颈机器和非瓶颈机器上的工序利用改进的遗传算法进行调度，寻找更优解。^[8]杨琴等人通过瓶颈和非瓶颈问题的分解和协调来简化问题，结合重调度策略和启发式算法实现动态问题求解，并通过设置缓存和和缓冲管理来协调瓶颈与非瓶颈的关系，确保调度可行。^[9]栾飞，杨玮针对某机床制造企业的生产状况进行调研和分析，利用Flexsim软件建立了系统的模型，并进行模拟运行，分析各环节的运行情况，查找系统的瓶颈环节，对系统进行优化，提高系统各方面的效率。^[10]刘宝翠通过对生产系统建立仿真模型确定系统的瓶颈，并运用时间缓冲量求解模型，计算瓶颈的缓冲时间，再利用禁忌搜索算法对结果进行优化，最后确定瓶颈资源上最优的加工任务顺序，并实施DBR生产计划与控制。^[11] 陈栋等人提出了一种基于离散系统建模仿真方法的DBR(妓一缓冲一绳子)改进方法，通过建立仿真模型并运行仿真模型来识别瓶颈资源，从而确定缓冲位置；采用模拟退火算法优化和确定相应的DBR控制参数，进而确定瓶颈资源和非瓶颈资源排程。^[12]V. Daniel通过实际再制造设施的仿真模型，研究了多种优先级调度规则，并结合使用各种利用水平的鼓缓冲绳。 经过研究发现简单的优先调度规则（例如先进先出规则或最早到期日期）最适于支撑鼓缓冲绳，但在使用鼓缓冲绳时还必须考虑其他因素在需求率不断变化的再制造环境中进行调度。^[13]Zhang Wen^[14]，Patroklos Georgiadis^[15] ，MatthiasThürera^[16]等人对于流水线问题也进行了DBR调度研究。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容