以人-机系统单元组成的串联生产线为研究对象,建立人-机串联生产线可靠性模型。基于SRK模型,得到人为差错概率区间,应用BAYES方法证明在这一区间人因失误率可近似为常数,提出人的可靠性和恢复性均服从指数分布,求出人-机系统单元的失效率和修复率。结合缓冲库的状态转移,运用马尔科夫过程对中间缓冲库、人-机系统单元的状态转移概率求解,解析得出人-机系统串联生产线的稳态可用度,并提出生产线稳态可用度的修正系数及其求解方法。在传统生产线产能计算方法的基础上,提出基于人-机系统串联生产线稳态可用度的产能计算方法,通过实例验证了其合理性。

针对离散型车间生产过程中物料信息可追溯性和实时性差的问题,基于精益生产管理理念和数据实时采集技术,分析了车间生产过程物料转移过程,提出了基于RFID的数据采集方案,构建了系统的网络支撑体系结构,实现了一个面向生产过程的物料实时跟踪与管理系统。该系统由物料信息管理、物料状态跟踪、物料供应和消耗情况、在制品信息统计和产成品质量追踪五大模块组成,完成了对生产过程中物料信息的实时采集和跟踪管理,为车间管理人员提供了全面、实时的物料信息,从而保证相关人员及时、有效的组织和调整物料路径,最终达到物料的通畅,实现对车间生产过程中物料信息的有效管理。

为了解决离散型车间监控手段落后导致车间管理人员难以实时准确掌握车间生产过程情况的问题,在分析基本车间生产过程模型和数据类型的基础上,设计开发了一个面向生产过程的实时监控系统。通过建立系统的体系结构和功能结构,完成了对生产执行过程、物料、设备、质量和人员5个方面的监控和管理,提高了车间生产过程的监控水平,保证了车间信息的全面性和生产全过程可视化,有助于车间管理人员及时发现生产过程中的浪费现象并进行改善,实现了对车间生产过程的有效控制和整体优化。

以串联可修生产线缓冲库存和可靠性为研究对象，基于生产协同性，建立了设备故障率服从指数分布、维修时间服从对数正态分布的串联可修生产线结构模型。根据生产线可靠性的不同要求，以平均修复时间的不同置信上限作为修复时间提出了最小缓冲库存、最大缓存的计算公式和对库存均衡条件进行了分析，通过实例验证了计算公式的有效性。继而推导出生产线可靠性与设备维修时间的数学关系，从而得知生产线可靠性不仅与引起设备故障的各种直接因素有关，还与维修水平、各缓存区实际缓存量、瓶颈单元的生产率以及故障设备在生产线的位置等因素有关，为实际生产提供了理论参考。