作业车间瓶颈簇识别方法

王军强，康 永，陈 剑，郭银洲，张映锋，孙树栋

（1．西北工业大学 系统集成与工程管理研究所，陕西 西安 710072；2．西北工业大学 现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，陕西 西安 710072）

0 引言

制造资源的有限性以及生产系统本身具有的统计波动性和加工相依性，必然造成限制系统有效产出最大化输出的“瓶颈”现象［1］。约束理论（Theory of Constraints，TOC）认为，瓶颈（bottleneck）是制约整个系统有效产出（throughput）的控制点，瓶颈的时间损失就是整个系统的时间损失，只有立足瓶颈并使瓶颈利用率最大化，才能使系统整体产出最优。显见，瓶颈识别不仅成为瓶颈管理的基础，更是生产管理与过程控制的关键。

目前瓶颈识别方面的研究主要集中在单瓶颈识别上，所采用的方法主要是指标法，本文总结为以下四类指标：

（1）设备类 文献［2］定义系统加工能力最差的机器为系统的瓶颈，文献［3］定义负荷最大的机器为系统的瓶颈。然而负荷最大或者机器加工能力最差的机器并非真正的瓶颈，负荷和机器加工能力充其量只能作为瓶颈识别的先验信息。

（2）在制品类 文献［4］定义具有最长平均等待时间的机器为系统的瓶颈，文献［5］定义具有最长队列长度的机器为系统瓶颈机器。当多个机器缓冲区的待加工工件队列长度相同或缓冲区队列同时溢出时，该方法不能准确识别系统的瓶颈。

（3）有效产出类 文献［6－9］提出敏感度（sensitivity）指标，认为对系统有效产出影响最敏感的机器为瓶颈；文献［10］基于在线数据驱动方法，分析指定时期内机器前后阻塞（blockage）和饥饿（starvation）的概率，通过找出阻塞和饥饿出现的“拐点”识别该时期的瓶颈。……