面向高效低碳的工艺规划和生产调度综合优化研究

发布时间：2022-01-22 02:10

　　随着全球环境的恶化,温室效应逐渐加剧,存在能耗大、物耗高、污染严重等缺点的传统制造业逐渐向低碳制造绿色制造转型,制造过程碳排放的优化对于减少资源的浪费、提高能源效率有着至关重要的作用,低碳制造已经成为制造业未来的发展趋势。工艺规划和生产调度是制造过程中的重要组成部分,目前存在切削参数固定时工艺规划和调度的集成优化研究,证明了二者的集成优化比分开优化能更好的减少制造过程中碳排放。同时对切削参数进行优化的工艺规划和调度的综合优化考虑了工艺规划中工艺路线、切削参数、加工机床以及生产调度中工件的加工顺序对碳排放和完工时间的影响,能最大限度的提高生产过程的效率减少制造过程中的碳排放,实现制造过程的节能减排。本文提出了一个面向高效低碳的集切削参数、工艺路线和生产调度为一体的综合优化模型。优化目标完工时间考虑了工件的加工时间、工件不同工序的调整时间,碳排放则包括由机床加工能耗、加工相邻工件时机床保持空闲状态的能耗、刀具损耗以及切削液使用所引起的碳排放,本文设计了混合多目标灰狼算法来解决切削参数、工艺路线和调度的综合优化问题,针对本研究中切削参数的选择为连续优化问题,而机床的选择、工艺路线的选择以及工... 

【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】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Pareto解集中目标函数走势图

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文43的碳排放组成如图 4-3 所示。图 4-3 Pareto 非支配解集碳排放组成详细情况以制造过程中的总碳排放作为图 4-3 的横坐标，纵坐标表示不同的碳排放组成。而制造过程中机床加工能耗和刀具磨损引起的碳排放较大，两者总和超过了制造过程中总碳排放的 95%，而切削液消耗使用和机床加工相邻工件时空闲状态耗能引起的碳排放较小，不超过总碳排放的 5%。在整个加工过程中，机床加工时由于电能消耗引起的碳排放相对稳定变化区间较小；刀具磨损导致的碳排放变化幅度较大，最大值是最小值的近四倍，其总体变化趋势与加工过程中产生的碳排放相同，而刀具磨损产生的碳排放根据切削时间与刀具耐用度的比值计算得出如公式 2-13

完工时间最小对应的工艺规划以及调度方案甘特图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]基于LCA的轻型汽车低碳供应链关键环节优化研究[D]. 厉云龙.北京交通大学 2013
[2]低碳调度模型研究及其在轮胎制造过程中的应用[D]. 郑庆仁.华南理工大学 2012
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本文编号：3601364