多机协同柔性作业车间重构调度研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:canble_dut
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着全球化经济的到来,市场需求呈现出日益多变的特征。为了满足客户的个性化需求,快速响应市场需求的变化,迫切要求制造系统能够适应市场变化,迅速可靠的调整自身的制造过程及生产能力,实现高效率生产以应对快速变化的市场需求,这对制造系统的柔性以及企业的快速响应能力提出了更高的要求。因此,对柔性制造系统的研究极为关键。可重构制造是一种新的制造模式,其根据制造单元重构或设备重构,突破传统调度约束,满足快速变化产品的高效生产,实现制造系统对市场的快速响应。另外,随着加工设备的多样性发展,如机械臂的产生,使的多机协同加工得以实现,且广泛存在于各种加工环境中,但有关其任务调度管理、加工资源分配的研究还非常少,导致相关企业生产效率低下。因此,本文柔性作业车间调度问题为基础,以低成本、高效率为目标,以可重构制造单元的资源调整及重新配置为出发点,深入研究了新产品任务生产需求下考虑多机协同加工的重构调度模型及其求解方法。主要研究内容如下:(1)对柔性作业车间调度及多机协同问题、可重构制造研究现状做了总结及分析,从企业实际生产现状及市场需求出发,确认了考虑多机协同加工的重构调度技术对企业生产的积极作用,进而确定了本文的研究内容。(2)研究多机协同柔性作业车间调度问题(Multi-machine Collaborative Flexible Job-shop Scheduling Problem,MFJSP),分析了多机协同加工的特点,建立了数学模型,并设计了其编码解码规则。针对该MFJSP问题的复杂性特点,提出一种自学习遗传算法,通过将强化学习嵌入到遗传算法实现其参数的自学习调整以保证局部以及全局搜索能力。最后通过MFJSP问题实例的计算分析验证了算法的有效性,并实现了该模型的最优求解。(3)针对企业应对市场新产品加工任务的变化,研究多机协同柔性作业车间重构调度(Multi-machine Collaborative Flexible Job-shop Reconfiguration Scheduling,MFJRS)模型。研究并分析了制造单元重构的特点及存在的问题,描述了制造单元多机协同重构调度问题。以新产品加工任务与原制造单元的信息为基础,提出并设计了制造单元重构调度优化方法,将重构以及调度深度融合,对柔性作业车间内制造单元重构调度及多机协同加工方式的不同情况进行了分析,最后建立MFJRS数学模型并拟定了其约束条件。(4)针对MFJRS模型,研究了其求解方法及求解流程。设计了其编码及解码方法,针对本文重构调度的耦合,设计了包含重构层优化与调度层优化的分层求解搜索方法,将用于大规模NP-hard问题求解效果较好的灰狼算法进行改进,拟定了计算该问题模型的求解步骤。最后,通过一个算例的不同角度求解及对比分析,验证了MFJRS模型的正确性与有效性。(5)以实际制造车间的生产任务为背景,使用本文研究的MFJRS技术于实际加工案例,通过加工案例的应用验证了考虑多机协同加工的重构调度技术能够满足企业制造单元的低成本重构、多机协同资源合理分配以及高效率生产。
其他文献
时间序列预测是工程应用中的一项重要任务,在工程学、经济金融学、气象学、能源学等众多领域有着广泛的应用。随着互联网的高速发展,时序数据的规模迅速增长,时序数据也从单变量时间序列转换为多元时间序列。与单变量时间序列相比,多元时序具有更加复杂的高维时序特征,其非线性趋势和噪音导致多元时间序列表现出不稳定的相互依赖性和时间周期性,很难准确地对数据进行分析和预测。现有的时序预测方法大多专注于捕获时序数据的长
颗粒增强复合材料由于其.具有较高的比刚度和比强度,在现代工业应用中备受青睐。而当颗粒增强复合材料的各相组分是具有压磁效应磁弹性材料的时候,我们需要研究的就不仅仅是复合体的弹性特性,还包括复合体的压磁特性。也正是由于这种独特的基于弹性-磁性相互作用的耦合效应,压磁性材料在智能制造和主动结构领域受到广泛且持久的关注。具体的应用主要包括:力-磁转换器、磁传感器、应变计、超声波发生器、应力传感器等等。这些
安顺,地处黔中腹地,素有“黔之腹、滇之喉、粤蜀之唇齿”的美誉。安顺现存的传统村落大多诞生于明代,这一云贵高原历史上规模最大的移民时期。明初,朱元璋为肃清西南残余的元朝势力派大军“调北征南”,而后为巩固统治就地军屯。明后期,又组织大量的汉移民来此商屯、民屯,由此诞生了安顺屯堡,由于所处的地理环境和生存环境较为独立,几百年来保存完好。在漫长的历史演进过程中,受当地特有的地形地貌、自然气候和风俗文化等多
目前全国各个城市都在如火如荼地进行着城市化建设,城市地下工程正在大规模的建设同时,矩形顶管过街通道的建设规模也越来越大。但是在顶管施工过程中,存在安全风险隐患比较多,在施工建设中安全风险事故也经常时有发生,因此解决矩形顶管施工地表沉降问题显得极为重要。本文研究的目的是结合具体工程案例,从理论分析、方案制定、仿真模拟、实际施工四个方面对矩形顶管施工地表沉降控制措施进行研究,进而总结出在浅覆土、地质条
自2009年第一个钙钛矿太阳能电池(PSCs)问世至今,金属卤化物钙钛矿太阳能电池得到了迅速发展,其中有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率取得了跃升式提高,十年间从最初的3.8%飙升至25.5%。尽管有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的研究在光伏领域取得了令人振奋的成果,但是由钙钛矿组分中的甲胺和甲脒阳离子引起的热不稳定性已成为阻碍钙钛矿太阳能电池商业化和柔性应用的主要障碍。幸运的是,一种基于
随着我国畜禽养殖业的快速发展,实现畜禽粪污资源化运用的沼气工程也越来越加普及,但畜禽粪污经厌氧发酵制沼气后仍会残留大量的沼液,沼液属于高浓度有机废水,具有高氨氮、高浊度等特点。传统的废水处理工艺不能有效的净化沼液使其达到排放标准,但微藻可以消耗沼液中的氮磷等元素满足自身生长,同时生成油脂等生物质能源和其他高附加值的产物。因此,将微藻培养和沼液净化相结合,能够实现对沼液资源化利用并获得高价值生物质产
布莱希特对老子的接受,不仅停留在共同的反战意识、对人道主义的呼唤层面,更重要的是通过写作介入纷乱的现状和黑暗的现实。布莱希特创作对老子思想的接受也随着对社会现实的认识而不断地深化。研究布莱希特创作对老子哲学中“贵柔思想”与“不争思想”的接受,对于老子思想的现代化解读,以及中国文化文学在海外传播中所形成的“中国影响”的探究都具有重要的意义。本论文具体从以下四个方面展开:第一章梳理布莱希特创作中老子思
接地网作为电力系统的重要组成部分,其良好的运行工况是保障电力系统正常运行与电力工作人员安全的重要条件。针对目前接地网腐蚀检测方法存在的一些缺点,本文提出了具有可带电测量,抗干扰能力强,测量快速简便等优点的强极化法,通过测量注入电流关断后接地网与土壤之间等效双电层电容放电的时间常数τ来进行接地网的整体腐蚀程度评价。基于校内自建地网、日字形、口字形接地网实验场以及直流加速腐蚀实验平台,本文针对强极化法
随着全球经济的发展和能源形式的转型,化石燃料等传统能源逐渐被可再生能源所代替,以清洁能源为主的新型电力能源结构在世界各国受到关注。由于风电、光伏等新能源的快速发展,特别是大量分布式光伏电源接入配电网,给配电网的运行与控制带来了新的挑战。以低压配电网为例,光伏装机容量逐年上升,但由于用户需求有限,光伏出力无法被完全消纳,电压越限问题尤为严重。光伏的分布式特性和其输出的波动性、不确定性,增加了系统运行
消毒工艺在有效抑制致病微生物的风险的同时,常常伴随着消毒副产物的产生。基于消毒副产物广泛存在及对人体的危害,去除消毒过程中产生的消毒副产物(DBPs)具有现实意义。一氯乙酸常在氯消毒过程中生成,溴酸盐常在臭氧消毒过程中生成,一氯乙酸在常规处理工艺中存在去除率低、毒性增加等问题,溴酸盐基本无法氧化去除。高级还原技术具有极大的优势,通过使用活化技术,在还原剂的帮助下生成e-aq、H·等还原性自由基,高