两阶段批处理流水线小批量生产瞬态性能评估
来源：计算机集成制造系统杂志2026年第5期北京时间：
作者：闫飞一, 王军强, 吴斌, 童华刚
单位：1.南京工业大学经济与管理学院工业工程系2.西北工业大学生产与运作系统性能分析中心3.西北工业大学机电学院工业工程系
摘要：针对小批量生产模式下含批处理机的两阶段流水线,研究机器随机故障扰动下的瞬态性能评估方法。首先,基于吸收马尔可夫链对单台批处理机产线建模,推导出系统瞬态性能指标的精确表达式。其次,针对两阶段流水线,考虑缓冲区最大容纳批次数受缓冲区容量与待加工工件总数的耦合影响,分情况建立含吸收态的马尔可夫状态转移矩阵,得到生产率、消耗率等性能指标的精确表达式。进一步,通过生产线解耦、系统状态空间降维及子系统耦合,提出一种在误差可控精度范围内的系统性能评估方法,有效解决系统规模扩大导致状态转移方程难以快速求解的问题。最后,通过数值实验验证所提方法的准确性,分析小批量生产完工时间随机器故障率、批处理机容量及缓冲区容量等关键参数变化的单调性,并识别系统瓶颈。
关键词：流水线,批处理机,小批量生产模式,瞬态性能评估,分解方法
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2024YFB3311100);国家自然科学基金资助项目(52575599,72401128);教育部人文社科资助项目(23YJCZH201)。
