装配式预制构件生产调度与设备预防性维护联合优化研究
发布时间：2021-01-08 01:42
为实现可持续发展,我国积极推广装配式建筑,但现阶段装配式建筑预制构件的生产管理效率低,缺乏科学有效的指导,在预制构件生产过程中普遍存在生产调度不合理、生产效率低等问题,这不仅增加了预制构件生产成本,同时限制着装配式建筑的发展。所以,在预制构件生产中,实现科学有效的管理,制定合理的预制构件生产计划对进一步发展装配式建筑具有重要意义。本文首先在分析装配式建筑预制构件生产流程及工序特点的基础上,建立了预制构件生产调度模型,考虑到生产过程中工人学习对加工时间的影响,在调度模型中引入了学习效应。为更加贴合生产实际,基于生产过程中生产调度与设备维护相互影响的关系,考虑设备维护的限制,以最小化总完工时间、最小化总惩罚成本和最小化总维护成本为优化目标,构建了预制构件生产调度与设备预防性维护联合优化模型,以综合决策与优化预制构件生产调度序列与预防性维护决策序列。然后,针对构建的联合优化模型,结合模型特点,改进并设计了一种多目标骨干粒子群优化算法（BB-MOPSO）以求解模型。基于骨干粒子群算法框架,采取基于ROV规则的整数编码方式,拥挤距离-锦标赛选择机制,引入了时变高斯变异算子提高种群多样性。通过利用...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预制构件生产工艺流程
?它更倾向于对设备进行有目的性的保养活动，侧重于预防故障的发生。在本文中，维护更多的是指后者，即范畴更广的维护活动。在生产过程中，产品质量和生产进度均会受到设备状态的影响，因此对于企业生产，设备维护是很重要的环节。2.2.1设备维护理论设备在使用过程中，零部件会逐渐发生磨损、变形、断裂、锈蚀等现象，设备功能和精度会因此逐渐降低，影响正常生产过程。设备维护就是通过对设备进行维护保养及有关修理技术活动，一方面使设备恢复应有的功能和精度，另一方面预防设备故障的发生，从而保证设备正常运行。如图2.2，维护效益就像一座冰山，维护费用只是人们容易看到的“冰山一角”，而更大的由于设备故障或修理不善导致的各种损失往往被人忽视[49]。为降低由设备故障带来的成本，必须重视设备的维护管理。图2.2冰山效应根据维护活动采用的基本原则，设备维护方式分为事后维修、预防性维护、改良性维护和维修预防。（1）事后维修—BM（BreakdownMaintenance），也称为修复性维修、故障维修，即直至生产设备发生故障或生产设备的工作性能和精度已低到不能满足生产要求时才进行维修，简言之，即坏了再修，是一种具有滞后性和被动性的维修策略。该维修策略通常适用于设备发生故障后，停机维修不会给加工生产造成损失的设备，
西安建筑科技大学硕士学位论文18结合R(t)、F(t)及f(t)的含义，λ(t)可表示为：)()()(1)())(1()()(lim)(0tRtftFtFttFFttFttt（2-3）则有)()()(tRtdRdtt（2-4）（2-5）由于R(0)=1，lnR(0)=0，因而))(exp()(0tdtttR（2-6）在实际使用过程中的机电部件，如不进行预防性维护，其故障率随时间变化的情况如2.3所示。大体分三个阶段：早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。因曲线图形似浴盆，又称浴盆曲线[52]。图2.3浴盆曲线早期故障期的故障率由高值迅速下降，这主要是由于部件开始工作时，很快暴露出装配不当等缺陷，容易造成元件大量损坏，而后经过调试，基本上得到排除。偶然故障期的故障率趋于稳定状态且最低。该时期故障率可视为常量，是设备的最佳使用状态时期，也是设备的主要工作时期。该时期发生的故障是由系统外偶然因素引起的。耗损故障期，设备经过长时间的使用后，由于材料的疲劳、蠕变和磨损等原因，大部分或主要部件老化，丧失了原有性能，故障率又迅速上升。机电设备在整个运转过程中，都会经历以上三个阶段。加强预防性维护，可降低偶然因素对设备的不利影响，从而延长偶然故障期，延长设备的正常使用期。如在设备出现耗损故障前，维修和更换将要耗损的部件，就可以使上升的故障率降下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于“维修费用—可靠性”的自动生产线同步维修模型[J]. 吕文元,张新波,樊玉杰. 计算机集成制造系统. 2013(12)
[2]以可靠性为中心的维修成本优化模型及其应用[J]. 苏春,黄茁. 机械科学与技术. 2007(12)
[3]生产调度理论和方法研究综述[J]. 徐俊刚,戴国忠,王宏安. 计算机研究与发展. 2004(02)
博士论文
[1]多目标粒子群优化算法及其应用研究[D]. 章恩泽.南京理工大学 2016
[2]区间多目标优化问题的微粒群优化理论及应用[D]. 张勇.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]基于SOS算法的装配式建筑预制构件生产调度优化研究[D]. 房子涵.华侨大学 2019
[2]基于模拟退火算法的生产计划与预防性维修联合优化研究[D]. 陈进.重庆理工大学 2018
[3]天然气管道多部件设备机会维修决策研究[D]. 赵乐新.西安建筑科技大学 2017
[4]基于学习曲线的装配式建筑构件生产人力配置优化研究[D]. 龙春晓.重庆大学 2017
[5]基于相似性的学习曲线及其单机调度研究[D]. 俞佳斌.重庆大学 2016
本文编号：2963655
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预制构件生产工艺流程
?它更倾向于对设备进行有目的性的保养活动，侧重于预防故障的发生。在本文中，维护更多的是指后者，即范畴更广的维护活动。在生产过程中，产品质量和生产进度均会受到设备状态的影响，因此对于企业生产，设备维护是很重要的环节。2.2.1设备维护理论设备在使用过程中，零部件会逐渐发生磨损、变形、断裂、锈蚀等现象，设备功能和精度会因此逐渐降低，影响正常生产过程。设备维护就是通过对设备进行维护保养及有关修理技术活动，一方面使设备恢复应有的功能和精度，另一方面预防设备故障的发生，从而保证设备正常运行。如图2.2，维护效益就像一座冰山，维护费用只是人们容易看到的“冰山一角”，而更大的由于设备故障或修理不善导致的各种损失往往被人忽视[49]。为降低由设备故障带来的成本，必须重视设备的维护管理。图2.2冰山效应根据维护活动采用的基本原则，设备维护方式分为事后维修、预防性维护、改良性维护和维修预防。（1）事后维修—BM（BreakdownMaintenance），也称为修复性维修、故障维修，即直至生产设备发生故障或生产设备的工作性能和精度已低到不能满足生产要求时才进行维修，简言之，即坏了再修，是一种具有滞后性和被动性的维修策略。该维修策略通常适用于设备发生故障后，停机维修不会给加工生产造成损失的设备，
西安建筑科技大学硕士学位论文18结合R(t)、F(t)及f(t)的含义，λ(t)可表示为：)()()(1)())(1()()(lim)(0tRtftFtFttFFttFttt（2-3）则有)()()(tRtdRdtt（2-4）（2-5）由于R(0)=1，lnR(0)=0，因而))(exp()(0tdtttR（2-6）在实际使用过程中的机电部件，如不进行预防性维护，其故障率随时间变化的情况如2.3所示。大体分三个阶段：早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。因曲线图形似浴盆，又称浴盆曲线[52]。图2.3浴盆曲线早期故障期的故障率由高值迅速下降，这主要是由于部件开始工作时，很快暴露出装配不当等缺陷，容易造成元件大量损坏，而后经过调试，基本上得到排除。偶然故障期的故障率趋于稳定状态且最低。该时期故障率可视为常量，是设备的最佳使用状态时期，也是设备的主要工作时期。该时期发生的故障是由系统外偶然因素引起的。耗损故障期，设备经过长时间的使用后，由于材料的疲劳、蠕变和磨损等原因，大部分或主要部件老化，丧失了原有性能，故障率又迅速上升。机电设备在整个运转过程中，都会经历以上三个阶段。加强预防性维护，可降低偶然因素对设备的不利影响，从而延长偶然故障期，延长设备的正常使用期。如在设备出现耗损故障前，维修和更换将要耗损的部件，就可以使上升的故障率降下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于“维修费用—可靠性”的自动生产线同步维修模型[J]. 吕文元,张新波,樊玉杰. 计算机集成制造系统. 2013(12)
[2]以可靠性为中心的维修成本优化模型及其应用[J]. 苏春,黄茁. 机械科学与技术. 2007(12)
[3]生产调度理论和方法研究综述[J]. 徐俊刚,戴国忠,王宏安. 计算机研究与发展. 2004(02)
博士论文
[1]多目标粒子群优化算法及其应用研究[D]. 章恩泽.南京理工大学 2016
[2]区间多目标优化问题的微粒群优化理论及应用[D]. 张勇.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]基于SOS算法的装配式建筑预制构件生产调度优化研究[D]. 房子涵.华侨大学 2019
[2]基于模拟退火算法的生产计划与预防性维修联合优化研究[D]. 陈进.重庆理工大学 2018
[3]天然气管道多部件设备机会维修决策研究[D]. 赵乐新.西安建筑科技大学 2017
[4]基于学习曲线的装配式建筑构件生产人力配置优化研究[D]. 龙春晓.重庆大学 2017
[5]基于相似性的学习曲线及其单机调度研究[D]. 俞佳斌.重庆大学 2016
本文编号：2963655
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