柔性工艺路线与批量加工集成优化研究
发布时间：2021-12-18 03:54
随着市场经济的不断发展,多品种、小批量的生产模式逐渐成为主要趋势,迫使制造企业对生产模式进行改进。传统的整批顺序加工方式容易造成机器闲置;个别机器的生产负荷过大;加工时间长,效率低下等问题。因此,制造企业面对多品种、小批量的需求变化时,如何有效的缩短加工时间、提高制造资源利用率已经成为待解决的首要问题。在此基础上,本文对柔性工艺路线与批量加工集成优化问题展开研究。主要的研究内容包括:1)提出了一种对批量零件进行批次划分的批量划分策略。针对基于零件分批优化中,由于批次划分不当导致的完工时间过长、总机器利用率低以及总的机器负荷过大等问题。为了使得零件的批量划分更加具有导向性,以及搜索空间可预测,本文采取的是试探性和正反馈性的办法对各类零件进行批量的划分。由于,各类零件进行分批之后,零件内的可并行工序对明显增加,使得生产效率提高,缩短完工时间。2)在批量划分策略研究的基础上,提出了基于人工蚁群算法的考虑完工时间的柔性工艺路线与批量加工集成优化研究方法。建立了考虑完工时间的柔性工艺路线与批量加工集成优化的数学模型,并提出了具体的优化流程。在子批划分和工艺路线确定过程中考虑到机器柔性、次序约束、...
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
迭代次数与完工时间折线图
的机器上加工，加工过程需要满足加工工艺路线的约束。在对分批调度的优化过程中有两种方式，一种为分步优化，先确定分批方案，然后对分批后的零件进行加工优化，但是这种优化方法很难达到调度最优；另外一种为子批数量和工序加工顺序确定集成优化，这也是大多数分批调度优化研究的方式。由于零件存在多样性，本文根据分批对象提出了基于零件的分批对问题进行求解，下面是对基于工件分批的调度框架和模型。3.3.1 零件的特征描述每个零件都是由一些具有加工意义的最基本的加工特征所构成，常见的有：孔、槽、平面、倒角等。只有了解了这些，才能更好地对零件的工艺路线进行优化决策。通常这些基本特征被称为特征元，那么所有的特征元在一起就组成了零件的特征元集合，用F 表示。具体公式表示如下： 1 2, , , , ,i mF f f f f（3-3）式中：if —零件第 i 个特征元；m —表示特征元的个数。
第二种零件分两批（4，4），第三种分三批（2，2，4），第四种零件分四批（2，2，2，2）。总的批次数为：10。完工时间为 80min。图 3-9 是柔性工艺路线与批量加工集成优化下调度方案甘特图。表 3-8 分批加工工艺路线零件 批次 批量数/件 工艺路线 完工时间/1 1 8 11 1 12 2 13 1o M o M o M3221 4 21 5 22 2 23 3o M o M o M202 4 21 5 22 5 23 6o M o M o M5231 2 31 1 32 4 33 5o M o M o M362 2 31 2 32 4 33 3o M o M o M343 4 31 1 32 4 33 4o M o M o M4841 2 41 1 42 6 43 1o M o M o M182 2 41 4 42 2 43 6o M o M o M363 2 41 3 42 6 43 1o M o M o M264 2 41 3 42 2 43 1o M o M o M30总完工时间/ 80
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向能耗的多工艺路线柔性作业车间分批优化调度模型[J]. 李聪波,沈欢,李玲玲,易茜. 机械工程学报. 2017(05)
[2]柔性作业车间中基于工序分批的调度问题与求解[J]. 徐本柱,吉靖,费晓璐. 中国机械工程. 2016(23)
[3]柔性作业车间批量划分与并行调度优化[J]. 徐本柱,费晓璐,章兴玲. 计算机集成制造系统. 2016(08)
[4]基于三阶段改进蚁群算法的多工艺路线柔性作业车间调度[J]. 杨小龙,张洁. 制造业自动化. 2015(08)
[5]面向高效低碳的机械加工工艺路线多目标优化模型[J]. 李聪波,李鹏宇,刘飞,崔龙国,税虹. 机械工程学报. 2014(17)
[6]基于特征加工元的复杂箱体类零件工艺路线优化[J]. 徐立云,史楠,段建国,李爱平. 中国机械工程. 2013(02)
[7]基于自适应蚁群算法的工艺路线优化[J]. 常智勇,杨建新,赵杰,卫海峰. 机械工程学报. 2012(09)
[8]工件工序可并行的作业车间调度模型与求解[J]. 刘晓平,徐本柱,彭军,沈冠町. 计算机辅助设计与图形学学报. 2012(01)
[9]柔性作业车间分批调度多目标优化方法[J]. 王云,冯毅雄,谭建荣,高一聪. 浙江大学学报(工学版). 2011(04)
[10]车间批量生产调度及基于OpenGL的仿真研究[J]. 初红艳,李风光,邓颖辉,费仁元,方娟. 制造技术与机床. 2011(01)
本文编号：3541581
【文章来源】：西安工程大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
迭代次数与完工时间折线图
的机器上加工，加工过程需要满足加工工艺路线的约束。在对分批调度的优化过程中有两种方式，一种为分步优化，先确定分批方案，然后对分批后的零件进行加工优化，但是这种优化方法很难达到调度最优；另外一种为子批数量和工序加工顺序确定集成优化，这也是大多数分批调度优化研究的方式。由于零件存在多样性，本文根据分批对象提出了基于零件的分批对问题进行求解，下面是对基于工件分批的调度框架和模型。3.3.1 零件的特征描述每个零件都是由一些具有加工意义的最基本的加工特征所构成，常见的有：孔、槽、平面、倒角等。只有了解了这些，才能更好地对零件的工艺路线进行优化决策。通常这些基本特征被称为特征元，那么所有的特征元在一起就组成了零件的特征元集合，用F 表示。具体公式表示如下： 1 2, , , , ,i mF f f f f（3-3）式中：if —零件第 i 个特征元；m —表示特征元的个数。
第二种零件分两批（4，4），第三种分三批（2，2，4），第四种零件分四批（2，2，2，2）。总的批次数为：10。完工时间为 80min。图 3-9 是柔性工艺路线与批量加工集成优化下调度方案甘特图。表 3-8 分批加工工艺路线零件 批次 批量数/件 工艺路线 完工时间/1 1 8 11 1 12 2 13 1o M o M o M3221 4 21 5 22 2 23 3o M o M o M202 4 21 5 22 5 23 6o M o M o M5231 2 31 1 32 4 33 5o M o M o M362 2 31 2 32 4 33 3o M o M o M343 4 31 1 32 4 33 4o M o M o M4841 2 41 1 42 6 43 1o M o M o M182 2 41 4 42 2 43 6o M o M o M363 2 41 3 42 6 43 1o M o M o M264 2 41 3 42 2 43 1o M o M o M30总完工时间/ 80
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向能耗的多工艺路线柔性作业车间分批优化调度模型[J]. 李聪波,沈欢,李玲玲,易茜. 机械工程学报. 2017(05)
[2]柔性作业车间中基于工序分批的调度问题与求解[J]. 徐本柱,吉靖,费晓璐. 中国机械工程. 2016(23)
[3]柔性作业车间批量划分与并行调度优化[J]. 徐本柱,费晓璐,章兴玲. 计算机集成制造系统. 2016(08)
[4]基于三阶段改进蚁群算法的多工艺路线柔性作业车间调度[J]. 杨小龙,张洁. 制造业自动化. 2015(08)
[5]面向高效低碳的机械加工工艺路线多目标优化模型[J]. 李聪波,李鹏宇,刘飞,崔龙国,税虹. 机械工程学报. 2014(17)
[6]基于特征加工元的复杂箱体类零件工艺路线优化[J]. 徐立云,史楠,段建国,李爱平. 中国机械工程. 2013(02)
[7]基于自适应蚁群算法的工艺路线优化[J]. 常智勇,杨建新,赵杰,卫海峰. 机械工程学报. 2012(09)
[8]工件工序可并行的作业车间调度模型与求解[J]. 刘晓平,徐本柱,彭军,沈冠町. 计算机辅助设计与图形学学报. 2012(01)
[9]柔性作业车间分批调度多目标优化方法[J]. 王云,冯毅雄,谭建荣,高一聪. 浙江大学学报(工学版). 2011(04)
[10]车间批量生产调度及基于OpenGL的仿真研究[J]. 初红艳,李风光,邓颖辉,费仁元,方娟. 制造技术与机床. 2011(01)
本文编号：3541581
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/shengchanguanlilunwen/3541581.html
