考虑质量不确定性的再制造系统动态瓶颈分析

苏 春，曹白雪

（东南大学 机械工程学院，江苏 南京 211189）

0 引言

工业革命以来，人类延续了“资源—产品—废弃物”的线性经济模式。制造业在创造物质财富的同时，也造成全球性资源枯竭、环境退化和自然灾害加剧等严重后果，威胁到人类的生存与发展。循环经济遵循“减量化（reduce）、再利用（reuse）、再制造（remanufacturing）、再循环（recycle）”原则，采用“资源—产品—资源再生”的闭环经济模式，以达到低消耗、低排放、高效率和可循环的目的，是实现可持续发展的有效经济模式。再制造系统以恢复耗损零部件性能、实现退役或报废产品的重新利用为目标，是一类新型制造系统，也是循环经济的重要途径［1］。不确定性（uncertainty）是此类系统设计与运行面临的最大挑战，主要表现为［2］回收件数量、质量和回收时间不确定，因回收件质量波动导致的再制造工艺路线及工时不确定，再制造件的市场需求和售价不确定等，给系统设计与运行带来挑战。

对制造系统而言，瓶颈（bottleneck）指系统产量和性能的限制性因素。根据约束理论（Theory of Constraints，TOC），瓶颈工序的性能决定了整个系统的生产能力［3］。现有的瓶颈识别多基于确定的系统参数和环境，也称为静态瓶颈分析。受制造系统内部及环境中的不确定因素影响，系统中的瓶颈工序通常不固定，而是在不同工序之间移动，这种现象称为动态瓶颈（dynamic bottleneck）。动态瓶颈现象使得根据静态瓶颈分析而采取的改善措施并不总能取得理想的控制效果，也给系统的优化设计与稳健运行带来挑战。

近年来，动态瓶颈的辨识与预测问题受到关注。……