金属结构件制造车间协同调度优化研究与应用
发布时间：2021-09-30 05:26
金属结构件是重工机械产品的重要部件,其主要生产流程包括切割下料、机械加工、构件焊接等,分别在切割车间、机加工车间和焊接车间完成。金属结构件生产批量小、种类多,生产过程中零件加工与装配制造并存,产生的中间零部件规格繁多,任何中间零部件的生产缺失都会导致与其配套的所有零部件滞留,造成生产现场混乱、成品生产延期,因此有必要进行科学合理的协同生产调度,从而减少在制品库存,缩短产品总完工时间,提高生产效率。鉴于重型金属结构件制造过程中存在上述特点,现有标准化或通用的调度方法不完全适用,目前对结构件制造过程中多类复杂调度问题的解决尚缺乏成熟的调度模型与求解算法。此外,现有车间调度研究往往以单一车间为对象,且以工件均已提前准备就绪为假设前提,而实际生产中工件的开始时间与其前序车间对应工件的生产相关联,因此协同调度具有工艺约束的多车间,有助于实现整体调度效果最优化。与单车间调度相比,多车间协同调度优化的决策变量数量倍增,可行解的数量是单车间调度可行解数量之积,求解难度大大增加。本文以结构件制造中的生产调度为研究对象,对涉及的单车间调度、多车间协同调度问题进行了研究,并开发了适用于金属结构件车间的生产调...
【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】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
5个工件（0.6,0.4）算例调度的甘特图
图2- 9 不同编码策略求解25个工件算例（0.6, 0.4）的散点图确定性方法的对比节中提出的MIPM是可以用确定性方法求解的。考虑到George Mavr有效的 -约束法（ -constrained method，ECON）的在多目标求解中LEX OPL编码利用该方法对2.3.4.1得到的 =0.2， =0.4的算例进行复杂性，在没有其他停止准则的情况下，仅20个工件的最小化完工解（513,1459）。件CPLEX进行求解，停止时间设置为与LNSGAIII平均运行时间保持法求得的最优结果如表2- 6所示：表2- 6 确定性方法ECON与智能算法结果对比nces（20,4） （25,4） （40,4） （60,4） （10f1f2f1f2f1f2f1f2f1 f2 571 1166 683 1362 1102 3080 1573 5339 2639
49图2- 14 对比算法求解五个问题的IGD指标箱形图为了可视化评价指标分析里的IGD统计结果，图2- 14以箱线图的形式表示了独立运行二十次的的平均IGD指标值。每个图的纵轴表示平均IGD值，横轴表示各对比算法。这5个对比图表示的是不同的问题规模，对比图证实了从表2- 11得出的结论。从图2- 14和表2- 11的统计结果可以看出，基于参考点集的排序对于求解该双目标问题非常有效。改进后的RNSGAIII具有较小且相对集中的IGD值，且大规模问题的求解也几
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]求解TSP问题的离散狼群算法[J]. 吴虎胜,张凤鸣,李浩,梁晓龙. 控制与决策. 2015(10)
[3]工艺规划与车间调度集成研究现状及进展[J]. 高亮,李新宇. 中国机械工程. 2011(08)
[4]离散微粒群优化算法的研究进展[J]. 潘全科,王凌,高亮. 控制与决策. 2009(10)
[5]随机双目标焊接车间调度建模与仿真[J]. 樊坤,张人千,夏国平. 系统仿真学报. 2009(13)
[6]基于供应链的协同生产调度研究[J]. 陈伟达,李剑. 东南大学学报(哲学社会科学版). 2005(02)
[7]数字化与网络化制造[J]. 严隽琪. 工业工程与管理. 2000(01)
博士论文
[1]加工时间可控的多目标车间调度问题研究[D]. 卢超.华中科技大学 2017
[2]面向碳效优化的柔性流水车间调度研究[D]. 王芳.华中科技大学 2017
[3]面向离散制造业的制造执行系统若干关键技术研究[D]. 周力.华中科技大学 2016
[4]金属结构件生产过程若干优化问题研究与应用[D]. 戚得众.华中科技大学 2014
[5]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
[6]复杂装备制造企业物料集成管理技术研究[D]. 薛冬娟.大连理工大学 2007
[7]面向服务的协同制造执行系统集成与重构技术研究[D]. 李亚白.南京航空航天大学 2007
[8]基于自然启发式算法的作业车间调度问题理论与应用研究[D]. 张超勇.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]协同制造执行系统中的关键技术研究[D]. 吕晓燕.南京航空航天大学 2005
本文编号：3415217
【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】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
5个工件（0.6,0.4）算例调度的甘特图
图2- 9 不同编码策略求解25个工件算例（0.6, 0.4）的散点图确定性方法的对比节中提出的MIPM是可以用确定性方法求解的。考虑到George Mavr有效的 -约束法（ -constrained method，ECON）的在多目标求解中LEX OPL编码利用该方法对2.3.4.1得到的 =0.2， =0.4的算例进行复杂性，在没有其他停止准则的情况下，仅20个工件的最小化完工解（513,1459）。件CPLEX进行求解，停止时间设置为与LNSGAIII平均运行时间保持法求得的最优结果如表2- 6所示：表2- 6 确定性方法ECON与智能算法结果对比nces（20,4） （25,4） （40,4） （60,4） （10f1f2f1f2f1f2f1f2f1 f2 571 1166 683 1362 1102 3080 1573 5339 2639
49图2- 14 对比算法求解五个问题的IGD指标箱形图为了可视化评价指标分析里的IGD统计结果，图2- 14以箱线图的形式表示了独立运行二十次的的平均IGD指标值。每个图的纵轴表示平均IGD值，横轴表示各对比算法。这5个对比图表示的是不同的问题规模，对比图证实了从表2- 11得出的结论。从图2- 14和表2- 11的统计结果可以看出，基于参考点集的排序对于求解该双目标问题非常有效。改进后的RNSGAIII具有较小且相对集中的IGD值，且大规模问题的求解也几
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]求解TSP问题的离散狼群算法[J]. 吴虎胜,张凤鸣,李浩,梁晓龙. 控制与决策. 2015(10)
[3]工艺规划与车间调度集成研究现状及进展[J]. 高亮,李新宇. 中国机械工程. 2011(08)
[4]离散微粒群优化算法的研究进展[J]. 潘全科,王凌,高亮. 控制与决策. 2009(10)
[5]随机双目标焊接车间调度建模与仿真[J]. 樊坤,张人千,夏国平. 系统仿真学报. 2009(13)
[6]基于供应链的协同生产调度研究[J]. 陈伟达,李剑. 东南大学学报(哲学社会科学版). 2005(02)
[7]数字化与网络化制造[J]. 严隽琪. 工业工程与管理. 2000(01)
博士论文
[1]加工时间可控的多目标车间调度问题研究[D]. 卢超.华中科技大学 2017
[2]面向碳效优化的柔性流水车间调度研究[D]. 王芳.华中科技大学 2017
[3]面向离散制造业的制造执行系统若干关键技术研究[D]. 周力.华中科技大学 2016
[4]金属结构件生产过程若干优化问题研究与应用[D]. 戚得众.华中科技大学 2014
[5]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
[6]复杂装备制造企业物料集成管理技术研究[D]. 薛冬娟.大连理工大学 2007
[7]面向服务的协同制造执行系统集成与重构技术研究[D]. 李亚白.南京航空航天大学 2007
[8]基于自然启发式算法的作业车间调度问题理论与应用研究[D]. 张超勇.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]协同制造执行系统中的关键技术研究[D]. 吕晓燕.南京航空航天大学 2005
本文编号：3415217
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