基于熵函数的流水车间小批生产信息量测度

摘要

流水车间生产中,批量及批次的信息量测度意味着对描述不同批量及批次在工作站的状态所需信息量的度量,即求解批量及批次的信息熵表达.现有批量及批次信息控制研究主要集中在批量调度问题上,鲜有针对生产中的批量及批次与管理生产所需信息量关系的研究,造成研究结论很难为决策者从信息管理角度选择生产方式提供理论依据.针对上述问题,在分析信息熵度量特性基础上,理论上首次建立流水车间生产线不同批次相同加工时间条件下的批量及批次的信息熵函数,作为度量生产系统状态所需信息量的基础,并由此提出生产批次与熵函数变化关系两个定理,即:生产批次的信息熵函数单调递减;批次趋于无穷大时,系统信息熵趋于零.采用求导法与极值法分别对所提定理给予充分证明,从而理论上证明了流水车间的加工批次增加(或批量减小),则系统的信息熵降低.分别取工作站数量为10和20进行实证研究,以图示表达的结果再次验证了所提定理的正确性.批量与批次的信息量测度理论研究,对实际流水车间生产批量与批次的作业安排及最终生产方式的选择,都具有重要的理论支撑和现实指导意义.