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智能制造系统车间生产优化调度

本文用遗传算法首先研究了具有多工艺加工路径的车间生产智能优化调度问题,提出了一种将遗传算法和分派规则相结合的调度算法,将加工计划与生产调度同时考虑。该算法不仅通过与国外学者提出的算法相比较,而且通过了标准算例的验证,证明了其正确性和优越性。针对中小批量调度的问题,提出并研究了五种调度策略,并给出了最佳调度策略。研究了双资源受制约的车间生产的调度问题。对于机床设备/工人受制约的调度问题,给出了调度算法,通过了与国外学者的算法进行比较和分析,证明了该算法的正确性和优越性,并阐述了本算法采用的遗传编码的优越性。在国际上领先研究了机床设备/机器人受制约的车间生产调度问题,给出了调度算法,仿真结果表明了所提算法的可行性。提出一种基于遗传算法的调度算法,用于解决多资源制约条件下车间生产的动态优化调度。提出了一种新的染色体基因型,基因型的长度随加工环境的变化而变化。文中采用一种基于周期和事件驱动的滚动窗口机制,以适应连续加工过程中的环境变化。  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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智能制造系统生产计划与车间调度的研究

本文研究了智能制造系统的生产计划和车间优化调度问题,主要工作和创新点如下:根据生命科学中免疫系统的信息处理机制,将免疫计算和改进的遗传算法相结合,建立了一种用于车间调度的免疫遗传算法。针对作业车间调度问题,设计了免疫遗传计算中疫苗的提取和接种方法,通过作业车间调度十个典型标准问题验证,文中所述免疫遗传算法可行,较现有免疫算法、一般遗传算法及一些传统优化设计方法在收敛效率和准确性等方面有很大改进与提高。在研究双资源、多工艺路线作业车间调度的基础上,从实际作业车间调度系统存在大量不确定因素的情况出发,建立了模糊调度的数学模型。基于模糊理论和自适应原理,对算法中初始种群的构造、适应度计算、模糊遗传操作等方面进行了研究,以最小完工时间和平均满意度最大为优化目标,应用改进的模糊遗传算法,求解出最优调度工序。提出了面向车间调度的动态、分布式工艺计划与车间调度集成模型,深入构建、研究了集成模型的层次结构。将工艺计划与基于周期和事件驱动的动态优...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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智能制造系统车间生产计划与调度

车间生产计划与调度,是体现企业竞争力的一个重要方面;其研究具有重要的现实意义和一定的理论价值。研究工作主要内容及创新点如下:⑴为满足实际生产计划与调度优化目标的多样性需求,提出了一种综合优化目标模型,实现了多目标、模糊目标、特殊性要求子目标等综合目标的评价;试验结果表明该模型合理、可行,并在后续的研究内容中得到成功应用。⑵为了加快迭代速度、避免早熟,提出了个体优化群体多样化的遗传算法;在该算法中,提出了一种新的矩阵编码及其对应的遗传算子操作方法,并给出了一种可保证群体多样性的GA参数控制方法;试算结果显示,该算法性能优良。⑶为了提高全局寻优的能力及效率,整合了遗传算法的选择、交叉和变异算子,提出了解的覆盖面较大的集成算子遗传算法。该算法采用一种新的矢量编码及对应的算子操作方法;三个多目标FJSP试算结果,均优于国际最新文献和近期IEEE成员文献的结果。⑷为了获得求解计划与调度集成优化所需的快速算法,提出了一种个体粒子与群体粒子搜...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

智能制造车间生产过程实时跟踪与管理研究

新世纪新一代信息技术的发展推动了制造业信息化的进程,在全球范围内引发了一场以智能制造为核心的产业革命。智能制造车间对生产过程敏捷的反应速度、管理决策的高效准确性等方面都提出了更高的要求。因此,车间实时的生产数据采集技术、准确的过程信息反馈,有效合理的决策方案在智能车间生产管理中起到至关重要的作用,为车间智能化提供必不可少的数据与技术支持。针对智能制造车间生产过程实时跟踪与管理的需求,以提高制造单元与设备层对制造任务的响应效率为目标,提出了基于RFID技术的实时数据采集应用架构,设计并开发了智能制造车间生产过程实时跟踪与管理系统的各功能模块。以每个工位为信息采集单元,实时采集零件开工、完工时间等生产数据,跟踪整个生产过程,并及时反馈到管理层。在车间原有的预派工任务基础上,结合RFID实时采集反馈的数据,进行预处理与分析,采用基于遗传算法的主动式实时调度算法,优化零件当前工序完工后的后继任务序列设备派工信息,完成实时生产调度。同时生...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械设计与制造工程》2017年09期
机械设计与制造工程

当前智能制造若干关键技术综述

在当前以中高速、优结构、新动力、多挑战为主要特征的新常态下,发展智能制造不仅是我国产业转型升级的突破口,也是重塑制造业竞争优势的新引擎,被理论与实践各界普遍认为代表了制造业的未来方向[1]。智能制造包括智能制造技术与智能制造系统,它通常具有高度自动化和自适应、自学习的功能。随着美国的“先进制造业伙伴计划”、德国的“工业4.0”计划、日本的“再兴战略”、韩国的“新增长动力战略”、法国的“未来工业”计划和“中国制造2025”的推出,智能制造已成为现代先进制造业新的发展方向。制造业是国民经济的主要支柱,也是今后我国经济“创新驱动、转型升级”的主战场。我国已经成为制造大国,但仍然不是制造强国。打造中国制造新优势,实现由制造大国向制造强国的转变,对我国新时期的经济发展尤为重要,也最为迫切[2]。因此,为推动制造业的智能化进程,从智能装备、加工技术到资源管理、生产流程,都受到了国内外学者和技术人员的关注和研究。特别的,对于制造装备的自动化作...  (本文共5页) 阅读全文>>

《新疆化工》2011年03期
新疆化工

热电厂循环水泵系统经济运行研究

1引言能源工业作为国民经济的基础,对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。当今世界常规能源资源的消耗速率远远超过了资源的再生能力和人类开发新能源的能力。因此,提高能源的利用效率是一项亟待解决的问题。据统计,我国热电厂用电约占发电量的4%~8%,热电站机组的安全经济运行,除了依赖于主机的经济性、安全性之外,电站辅机也起着重要作用,特别是锅炉给水泵、循环水泵等关键设备,其运行效率的高低直接影响到整个热电站的经济性。然而,由于我国长期存在“重主机轻辅机”的思想,目前在发电行业中辅机的运行效率低、可靠性差的问题比较严重[1]。目前我国大多数辅机为高压电机,单机容量大,运行时间长,耗电量也最多,其中循环水泵的耗电量高达厂用电的30%。因此对循环水泵系统运行的经济性研究,对于节约厂用电、提高热电厂运行经济性具有重要的意义。2循环水泵的特性2.1影响循环水泵性能的主要因素循环水泵是热电厂供水系统中的主要设备之一,主要用来向凝汽器供...  (本文共3页) 阅读全文>>

《水资源研究》2017年01期
水资源研究

黄河源区班多水库的短期优化调度研究

1. 引言班多水电站是黄河上游茨哈-羊曲河段的第2个梯级电站,以发电为主。目前,班多水库尚未有具体的操作规程,存在冬季库面易结冰,丰水期有大量的弃水,枯水期来水较小发电量急剧下降等问题,且由于班多上游未建有调节性能水库,受河道天然径流的制约,大部分时段不能满负荷运行[1]。因此,为解决班多冬季库面封冻、水库弃水、运行效率低等问题,充分发挥水电站的发电效益,本文开展班多水电站的短期常规调度和优化调度研究。国内外对水库调度的研究已十分成熟。Jalali等提出了能处理连续和离散优化问题的多种群蚁群算法,并将其用于解决水库群优化调度的问题中[2]。陈立华等建立遗传算法(GA)求解多阶段最优化问题的数学模型,验证了改进策略在解决水库群优化问题方面的有效性和优越性[3];朱彦刚构建了水沙联合调度多目标模型,采用遗传算法和多目标加权均衡排序相结合的方法进行多目标求解,得出了最佳水沙联合调度方案[4]。目前,对于黄河上游已经开展了大量的水库调度...  (本文共9页) 阅读全文>>