扰动环境下作业车间多阶段自适应调度方法研究
发布时间：2021-02-05 22:29
当今机加工企业普遍面临的问题是订单需求多属于中小批量,车间的调度是企业竞争力关键一环。以典型的作业车间为研究对象,实际生产过程处于扰动环境中,面临众多随机的、不确定的扰动事件,比如紧急插单、机器故障、交货期变化等,高频扰动会严重干扰机加工车间的稳健作业,这对生产调度管理提出了更高的要求。合理的调度方案可更好地指导生产,可以为企业提供好的参考方案,优化车间综合生产能力,提升整体效益。因此本文根据扰动环境下的各个因素影响进行作业车间调度决策,实现扰动环境下的稳健作业,主要研究内容:首先,对生产调度扰动和面临扰动的应对策略现状进行总体分析,然后主要对生产过程面临的扰动进行分类并分析给生产带来的影响,确定将扰动加工时间指标作为评估生产调度系统在扰动环境下的扰动指示器,并运用效用理论进行量化描述,将扰动影响程度进行等级划分,据此制定基于加工时间的多阶段自适应调度策略技术路线,即结合时间缓冲方法的预调度策略和考虑加工时间偏离度评估的在线调度策略,为接下来的两章提供了理论背景知识与技术研究路线。其次,在结合时间缓冲方法的预调度策略技术路线基础上,以使得鲁棒性最大化为目标函数,根据作业车间特点与相关约...
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 生产调度中的扰动研究现状
1.2.2 面向生产调度中扰动因素的应对策略研究现状
1.3 论文研究内容与结构安排
第二章 考虑作业车间扰动影响的多阶段调度策略
2.1 作业车间扰动影响分析
2.1.1 扰动因素的描述与分类
2.1.2 作业车间加工时间偏离度影响分析与评价
2.2 基于加工时间的多阶段自适应调度策略
2.2.1 调度策略技术路线
2.2.2 结合时间缓冲方法的预调度策略
2.2.3 考虑加工时间偏离度评估的在线调度策略
2.3 本章小结
第三章 基于遗传禁忌算法的作业车间预调度
3.1 问题描述
3.2 预调度优化模型
3.2.1 时间缓冲插入位置及大小
3.2.2 建立预调度模型
3.3 算法设计
3.3.1 遗传禁忌算法框架设计
3.3.2 混合算法操作
3.4 实验验证
3.4.1 算法性能分析
3.4.2 实例验证
3.5 本章小结
第四章 基于改进蚁群算法的作业车间在线调度
4.1 问题描述及在线调度模型建立
4.2 制定调度策略
4.2.1 加工时间偏差容忍度
4.2.2 自动触发滚动调度策略
4.2.3 窗口的选取
4.3 改进的蚁群算法设计
4.3.1 改进的状态转移规则
4.3.2 调度算法实现
4.4 仿真实验分析
4.4.1 数据收集
4.4.2 调度参数实验
4.4.3 调度策略可行性分析
4.4.4 调度算法性能实验
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 研究与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]“中国制造2025”和德国“工业4.0”对比研究[J]. 熊检. 中国集体经济. 2019(10)
[2]物联网环境下混流生产车间两级动态调度研究[J]. 汤洪涛,王大国,支文全. 机电工程. 2018(11)
[3]面向多周期的前摄性车辆调度问题研究[J]. 葛显龙,薛桂琴. 工业工程与管理. 2018(05)
[4]考虑不确定加工时间的炼钢—连铸过程柔性调度方法[J]. 蒋胜龙,郑忠. 计算机集成制造系统. 2019(01)
[5]考虑机器周期性维护的不确定加工车间调度优化研究[J]. 宋栓军,戴宁,何靖. 制造业自动化. 2018(02)
[6]带缓冲时间的不确定性作业车间鲁棒调度研究[J]. 刘秀凤,查靓,涂晶鑫,白炜铖. 机械工程师. 2017(11)
[7]基于混合遗传算法的车间动态调度研究[J]. 刘燚,刘长安. 组合机床与自动化加工技术. 2017(03)
[8]基于混合遗传禁忌搜索算法的多目标柔性作业车间调度[J]. 余璇,梁工谦,董仲慧. 机械制造. 2016(08)
[9]大数据驱动的智能车间运行分析与决策方法体系[J]. 张洁,高亮,秦威,吕佑龙,李新宇. 计算机集成制造系统. 2016(05)
[10]带机器故障的柔性作业车间动态调度[J]. 吴正佳,何海洋,黄灿超,张利平,孟荣华,蔡保健. 机械设计与研究. 2015(03)
博士论文
[1]蚁群算法改进及应用研究[D]. 刘波.燕山大学 2010
[2]多指标综合评价理论与方法问题研究[D]. 苏为华.厦门大学 2000
硕士论文
[1]一类混合车间低熵自适应调度[D]. 许雅斌.浙江工业大学 2017
[2]基于实时工况的Job Shop动态随机重调度方法研究[D]. 单晖.合肥工业大学 2008
[3]生产调度中不确定因素研究及其定量评价[D]. 石国新.武汉理工大学 2007
本文编号：3019685
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 生产调度中的扰动研究现状
1.2.2 面向生产调度中扰动因素的应对策略研究现状
1.3 论文研究内容与结构安排
第二章 考虑作业车间扰动影响的多阶段调度策略
2.1 作业车间扰动影响分析
2.1.1 扰动因素的描述与分类
2.1.2 作业车间加工时间偏离度影响分析与评价
2.2 基于加工时间的多阶段自适应调度策略
2.2.1 调度策略技术路线
2.2.2 结合时间缓冲方法的预调度策略
2.2.3 考虑加工时间偏离度评估的在线调度策略
2.3 本章小结
第三章 基于遗传禁忌算法的作业车间预调度
3.1 问题描述
3.2 预调度优化模型
3.2.1 时间缓冲插入位置及大小
3.2.2 建立预调度模型
3.3 算法设计
3.3.1 遗传禁忌算法框架设计
3.3.2 混合算法操作
3.4 实验验证
3.4.1 算法性能分析
3.4.2 实例验证
3.5 本章小结
第四章 基于改进蚁群算法的作业车间在线调度
4.1 问题描述及在线调度模型建立
4.2 制定调度策略
4.2.1 加工时间偏差容忍度
4.2.2 自动触发滚动调度策略
4.2.3 窗口的选取
4.3 改进的蚁群算法设计
4.3.1 改进的状态转移规则
4.3.2 调度算法实现
4.4 仿真实验分析
4.4.1 数据收集
4.4.2 调度参数实验
4.4.3 调度策略可行性分析
4.4.4 调度算法性能实验
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 研究与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]“中国制造2025”和德国“工业4.0”对比研究[J]. 熊检. 中国集体经济. 2019(10)
[2]物联网环境下混流生产车间两级动态调度研究[J]. 汤洪涛,王大国,支文全. 机电工程. 2018(11)
[3]面向多周期的前摄性车辆调度问题研究[J]. 葛显龙,薛桂琴. 工业工程与管理. 2018(05)
[4]考虑不确定加工时间的炼钢—连铸过程柔性调度方法[J]. 蒋胜龙,郑忠. 计算机集成制造系统. 2019(01)
[5]考虑机器周期性维护的不确定加工车间调度优化研究[J]. 宋栓军,戴宁,何靖. 制造业自动化. 2018(02)
[6]带缓冲时间的不确定性作业车间鲁棒调度研究[J]. 刘秀凤,查靓,涂晶鑫,白炜铖. 机械工程师. 2017(11)
[7]基于混合遗传算法的车间动态调度研究[J]. 刘燚,刘长安. 组合机床与自动化加工技术. 2017(03)
[8]基于混合遗传禁忌搜索算法的多目标柔性作业车间调度[J]. 余璇,梁工谦,董仲慧. 机械制造. 2016(08)
[9]大数据驱动的智能车间运行分析与决策方法体系[J]. 张洁,高亮,秦威,吕佑龙,李新宇. 计算机集成制造系统. 2016(05)
[10]带机器故障的柔性作业车间动态调度[J]. 吴正佳,何海洋,黄灿超,张利平,孟荣华,蔡保健. 机械设计与研究. 2015(03)
博士论文
[1]蚁群算法改进及应用研究[D]. 刘波.燕山大学 2010
[2]多指标综合评价理论与方法问题研究[D]. 苏为华.厦门大学 2000
硕士论文
[1]一类混合车间低熵自适应调度[D]. 许雅斌.浙江工业大学 2017
[2]基于实时工况的Job Shop动态随机重调度方法研究[D]. 单晖.合肥工业大学 2008
[3]生产调度中不确定因素研究及其定量评价[D]. 石国新.武汉理工大学 2007
本文编号：3019685
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