缓冲区是在生产过程中用来存放半成品和成品,降低生产系统中设备的不良状态对整个系统性能的影响。无论从物流供应链的角度还是从企业内部实际生产需求看,缓冲区不能被完全取消。随着现代市场的发展和生产自动化水平的不断提高,随机事件对系统的影响问题愈发重要和不可忽视。本文以随机故障作为随机事件的代表,拟研究解决设备存在随机故障扰动影响下的流水线缓冲区容量优化分配问题,为最终解决具有网络结构的复杂制造系统同类问题奠定基础,主要工作如下:首先,对传统的混杂生产线系统用分解方法和综合方法进行研究,掌握其原理、技术要点、算法步骤,为后期解决流水线缓冲区容量优化分配问题奠定系统性能分析的技术基础,并通过相似型流水线、非相似型流水线的数值仿真实验,对上述两种技术进行了技术对比分析,进一步掌握了其各自特点。其次,基于混杂生产线的分解方法,提出一种基于改进型人工鱼群算法的缓冲区容量分配技术。针对传统鱼群算法中均匀随机行为和常数拥挤度因子而导致算法运行时间长或易陷入局部最优等问题,采用了自适应拥挤度因子并提出新的适应度函数,使人工鱼可在解空间进行更广泛的搜索,提高了搜索效率,有效的解决了流水线缓冲区容量分配问题。实验结果表明,相比传统的人工鱼群算法,该方法具有明显的优越性。再次,为了提高上述算法的收敛速度,提出了一种基于混合人工鱼群算法的缓冲区容量分配技术。在进化过程中引入变异算子不仅确保了种群的多样性而且加快了搜索速度。并运用模拟退火算法对近似最优解进行局部搜索,筛选出高精度最优解。数值仿真表明,混合人工鱼群算法较改进型人工鱼群算法其全域搜索能力更好、收敛速度更快。最后,基于Flexsim软件,以生产实际为例,开展了相关的仿真实验,验证了改进型人工鱼群算法和混合人工鱼群算法的可行性。