面向零件加工的并联柔性生产线排产与调度系统研发
发布时间：2021-09-19 00:03
排产与调度系统的主要目的是对生产任务排产,以及使生产线进行高效生产并且具备一定的抗扰动能力。自动化并联柔性生产线要求排产时考虑刀具调度时间、物料是否齐备等因素,而产线控制方法应使产线控制系统具备高可用性和可移植性等性能。本文针对并联柔性生产线的特性,从生产线控制方法和排产算法两方面对其排产与调度系统进行研究设计。先根据生产线实际情况与需求确定调度模型,并对调度问题进行归类,为后续调度指令下发架构和排产算法设计奠定基础。遵照系统解耦、分布式、解释执行和高可用性等原则,本文设计了一种结合分布式和解释执行的调度指令下发架构,实现对生产线的控制。该方法提升了产线控制系统的精确性、稳定性和可移植性,便于柔性生产线量产,也使柔性生产线具备了高可用性。运用粒子群算法解决考虑了机床刀具准备时间的柔性生产线排产问题,采用层次目标法实现适应度函数并添加任务验证,实现了任务指定机床加工、紧急订单插队生产、超期时间最短等实际需求功能。然后通过MATLAB验证了算法的可行性,并通过设计动态调度策略实现动态排产功能。基于以上设计对排产计算模块和调度指令下发架构进行了软件实践。
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AMR三层模型
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文种产线调度指令下发架构，实现对生产线的控制。该方法提升了控制系统的精确性、可扩展性和可移植性，便于产线量产，也使其具备高可用性。第四章：选用粒子群算法对该“简化柔性作业车间调度问题”进行寻优，通过适当方式将调度约束添加至寻优过程，实现生产线实际需求，然后使用 MATLAB 验证算法可行性，最后设计了动态调度策略；第五章：对排产计算模块和调度指令下发架构进行软件实现。第六章：总结与展望。论文内容结构如图 1.2 所示。
（1）机床设有两个独立的交换式工作台面，交替为加工区与准备区，通过双区分离机制可以使机床不停机上下物料，有效减少换料时长；（2）物料的运行轨迹为：在上下料站对物料和电子标签进行绑定和解绑，物料机械手将物料在物料立体库和各机床间调度；（3）刀具的运行轨迹为：在对刀站将刀具和电子标签进行绑定，通过刀具机械手将刀具在中心立体刀具与各机床之间进行调度；（4）产线控制系统对整个产线的生产调度进行管理。2.2.3 生产线控制方案作为整个生产线的大脑，控制系统的优劣直接决定着生产线的性能，从功能方面可将控制系统分为工艺配置与管理子系统、排产与调度子系统、刀具管理子系统和物料管理子系统四个子系统，如图 2.2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能制造下企业MES系统的实现路径[J]. 刘慧,孙嘉玉. 中国机电工业. 2016(12)
[2]求解柔性作业车间调度的混合粒子群算法[J]. 李俊,刘志雄,邵正宇. 计算机应用与软件. 2015(06)
[3]多目标柔性作业车间调度算法研究综述[J]. 彭建刚,刘明周,张铭鑫,张玺. 中国机械工程. 2014(23)
[4]基于改进遗传算法的柔性作业车间调度方法研究[J]. 廖珊,翟所霞,鲁玉军. 机电工程. 2014(06)
[5]可扩展制造执行系统软件体系结构设计与实现[J]. 王军强,周雪明,郭银洲,杨宏安,张映锋,孙树栋. 计算机集成制造系统. 2014(05)
[6]信息化的趋势与挑战[J]. 吴建平,吴茜. 工程研究-跨学科视野中的工程. 2013(02)
[7]基于语义网关的离散制造执行系统集成可重构研究[J]. 陈学海,宋豫川,鄢萍,刘飞. 计算机集成制造系统. 2013(04)
[8]数字化车间MES系统构建[J]. 戚宝运,许自力,毛勤俭. 指挥信息系统与技术. 2013(01)
[9]有色企业MES建设中库存管理子系统的设计与实现[J]. 吕苏环. 自动化仪表. 2012(12)
[10]基于L1基础自动化系统的铁区MES的实现[J]. 卢敏,顾继雄,魏广余. 冶金自动化. 2012(06)
博士论文
[1]基于混合离散粒子群算法的柔性作业车间调度问题研究[D]. 张静.浙江工业大学 2014
[2]多品种小批量机加车间数字化制造模式及支持系统研究[D]. 曹军.重庆大学 2012
[3]中国制造业产业升级研究[D]. 杜鹏.武汉大学 2012
[4]多目标柔性作业车间调度方法研究[D]. 王晓娟.华中科技大学 2011
[5]柔性作业车间调度方法研究[D]. 张国辉.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于RFID的柔性生产线物料管理系统设计与实现[D]. 明世雄.华中科技大学 2017
[2]应用于柔性生产线的中心刀库管理及配送系统研究[D]. 何正强.华中科技大学 2017
[3]柔性生产线中工艺路线的模型设计与执行过程[D]. 潘萍.华中科技大学 2017
[4]柔性车间调度问题中的智能优化算法研究[D]. 张庭.江南大学 2016
[5]柔性制造系统调度理论及其应用研究[D]. 丁梓健.广东工业大学 2016
[6]基于差分进化算法的柔性作业车间调度问题研究[D]. 汪双喜.华中科技大学 2014
[7]面向MES的制造过程信息采集与处理系统研究[D]. 杨海素.南京理工大学 2014
[8]柔性作业车间调度问题的Memetic算法研究[D]. 余冰洁.西安电子科技大学 2013
[9]齿轮加工车间生产调度问题的研究[D]. 汤剑.南昌大学 2011
[10]基于混合粒子群算法多目标柔性作业车间调度问题研究[D]. 白起琛.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3400594
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AMR三层模型
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文种产线调度指令下发架构，实现对生产线的控制。该方法提升了控制系统的精确性、可扩展性和可移植性，便于产线量产，也使其具备高可用性。第四章：选用粒子群算法对该“简化柔性作业车间调度问题”进行寻优，通过适当方式将调度约束添加至寻优过程，实现生产线实际需求，然后使用 MATLAB 验证算法可行性，最后设计了动态调度策略；第五章：对排产计算模块和调度指令下发架构进行软件实现。第六章：总结与展望。论文内容结构如图 1.2 所示。
（1）机床设有两个独立的交换式工作台面，交替为加工区与准备区，通过双区分离机制可以使机床不停机上下物料，有效减少换料时长；（2）物料的运行轨迹为：在上下料站对物料和电子标签进行绑定和解绑，物料机械手将物料在物料立体库和各机床间调度；（3）刀具的运行轨迹为：在对刀站将刀具和电子标签进行绑定，通过刀具机械手将刀具在中心立体刀具与各机床之间进行调度；（4）产线控制系统对整个产线的生产调度进行管理。2.2.3 生产线控制方案作为整个生产线的大脑，控制系统的优劣直接决定着生产线的性能，从功能方面可将控制系统分为工艺配置与管理子系统、排产与调度子系统、刀具管理子系统和物料管理子系统四个子系统，如图 2.2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能制造下企业MES系统的实现路径[J]. 刘慧,孙嘉玉. 中国机电工业. 2016(12)
[2]求解柔性作业车间调度的混合粒子群算法[J]. 李俊,刘志雄,邵正宇. 计算机应用与软件. 2015(06)
[3]多目标柔性作业车间调度算法研究综述[J]. 彭建刚,刘明周,张铭鑫,张玺. 中国机械工程. 2014(23)
[4]基于改进遗传算法的柔性作业车间调度方法研究[J]. 廖珊,翟所霞,鲁玉军. 机电工程. 2014(06)
[5]可扩展制造执行系统软件体系结构设计与实现[J]. 王军强,周雪明,郭银洲,杨宏安,张映锋,孙树栋. 计算机集成制造系统. 2014(05)
[6]信息化的趋势与挑战[J]. 吴建平,吴茜. 工程研究-跨学科视野中的工程. 2013(02)
[7]基于语义网关的离散制造执行系统集成可重构研究[J]. 陈学海,宋豫川,鄢萍,刘飞. 计算机集成制造系统. 2013(04)
[8]数字化车间MES系统构建[J]. 戚宝运,许自力,毛勤俭. 指挥信息系统与技术. 2013(01)
[9]有色企业MES建设中库存管理子系统的设计与实现[J]. 吕苏环. 自动化仪表. 2012(12)
[10]基于L1基础自动化系统的铁区MES的实现[J]. 卢敏,顾继雄,魏广余. 冶金自动化. 2012(06)
博士论文
[1]基于混合离散粒子群算法的柔性作业车间调度问题研究[D]. 张静.浙江工业大学 2014
[2]多品种小批量机加车间数字化制造模式及支持系统研究[D]. 曹军.重庆大学 2012
[3]中国制造业产业升级研究[D]. 杜鹏.武汉大学 2012
[4]多目标柔性作业车间调度方法研究[D]. 王晓娟.华中科技大学 2011
[5]柔性作业车间调度方法研究[D]. 张国辉.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于RFID的柔性生产线物料管理系统设计与实现[D]. 明世雄.华中科技大学 2017
[2]应用于柔性生产线的中心刀库管理及配送系统研究[D]. 何正强.华中科技大学 2017
[3]柔性生产线中工艺路线的模型设计与执行过程[D]. 潘萍.华中科技大学 2017
[4]柔性车间调度问题中的智能优化算法研究[D]. 张庭.江南大学 2016
[5]柔性制造系统调度理论及其应用研究[D]. 丁梓健.广东工业大学 2016
[6]基于差分进化算法的柔性作业车间调度问题研究[D]. 汪双喜.华中科技大学 2014
[7]面向MES的制造过程信息采集与处理系统研究[D]. 杨海素.南京理工大学 2014
[8]柔性作业车间调度问题的Memetic算法研究[D]. 余冰洁.西安电子科技大学 2013
[9]齿轮加工车间生产调度问题的研究[D]. 汤剑.南昌大学 2011
[10]基于混合粒子群算法多目标柔性作业车间调度问题研究[D]. 白起琛.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3400594
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