可重入flow-shop类型模具热处理车间动态批调度方法研究

发布时间：2017-10-12 05:17

  本文关键词：可重入flow-shop类型模具热处理车间动态批调度方法研究

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【摘要】：模具热处理是模具制造过程中的重要组成部分,因其生产周期长、制造能耗高,使其成为影响整套模具生产进度和制造成本的关键工序。如何提高热处理车间的生产运作效率是模具企业生产计划与控制中亟待解决的核心问题。因此建立适应模具热处理特点的生产计划与控制体系,提高模具热处理交货表现和降低热处理能耗具有重要的现实意义。模具热处理具有任务动态到达、存在不相容多工件族、回火任务重入、批处理等独特特点。针对这些特点本文将热处理车间调度问题划分为确定性重入回火,带等待时间约束与突发性重入回火两类调度问题,并依据这两类问题的共性与差异将本文分成四个模块。各个模块研究内容如下：(1)充分总结热处理车间调度特点、企业现实需求,建立了基于模具交货表现与能耗表现的热处理车间调度优化模型。通过双层折衷规划模型将双优化目标转化为单一优化目标,并可通过权重系数自由调整交货表现与能耗表现之间的权重。考虑到热处理任务动态到达与调度效率的高要求,建立了基于事件驱动与滚动排产的混合调度机制,以对淬火炉完工或任务到达进行实时响应,同时对回火任务进行滚动排产。(2)以确定性重入回火环境为研究背景,构建确定性重入回火环境下的调度机制,建立基于前摄性组批的启发式动态批调度算法。算法先针对单工件族建立双层折衷规划模型确定最佳淬火批次及其对应的回火排产方案,后综合评价确定全局最佳淬火批次及其对应的回火排产方案。仿真研究表明,与两种常用调度规则比较,所提算法具有明显的优越性。(3)研究带等待时间约束与突发性重入回火环境动态批调度算法。考虑等待时间约束与突发性回火等特点,建立了相应的调度机制。在确定性重入回火动态批调度算法的基础上进行扩展,加入插空排产法对回火进行排产,建立带等待时间约束与突发性重入环境下的动态批调度算法。通过仿真实验表明,所提算法与两种传统调度规则比较具有优越性。(4)针对本文所提动态批调度算法,进行调度特性仿真研究。分别从工件达到强度、交货期强度、热处理单元瓶颈和工件族数量数量方面对算法进行调度特性仿真分析,探寻算法所适应的调度环境适及其使用局限性。
【关键词】：动态批调度 不相容工件族 可重入 热处理 模具
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG158
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• CONTENTS11-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 课题来源14
• 1.2 研究背景14-17
• 1.2.1 国内模具行业背景14-15
• 1.2.2 模具热处理工艺类型与生产组织特点15-17
• 1.3 国内外研究现状17-21
• 1.3.1 批调度研究的主要分类17
• 1.3.2 Flow-shop类型批调度研究现状17-19
• 1.3.3 可重入制造系统批调度问题19-20
• 1.3.4 文献总结与问题分析20-21
• 1.4 本文总体介绍21-23
• 1.4.1 本文研究目标21
• 1.4.2 本文主要研究内容21-22
• 1.4.3 本文章节22-23
• 1.5 本章小结23-24
• 第二章 模具热处理车间描述与调度机制24-32
• 2.1 引言24
• 2.2 模具热处理车间描述24-27
• 2.2.1 模具热处理过程描述24-25
• 2.2.2 模具热处理车间特点25-27
• 2.2.3 模具热处理车间调度问题分类27
• 2.3 热处理车间调度优化模型27-30
• 2.4 基于事件驱动与滚动排产的联合调度机制30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 考虑确定性重入的事件驱动型动态批调度算法32-46
• 3.1 引言32
• 3.2 确定性重入环境调度机制32-34
• 3.3 LAB-TS算法34-40
• 3.3.1 LAB方案构建35-37
• 3.3.2 EDD+MEI组批规则37
• 3.3.3 回火排产方案构建37-38
• 3.3.4 单工件族最佳热处理方案确定38-40
• 3.3.5 全局最佳热处理方案确定40
• 3.4 算法有效性验证40-45
• 3.4.1 仿真实验设计40-42
• 3.4.2 调度规则对比及分析42-44
• 3.4.3 预测时窗设置影响分析44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 考虑等待时间约束与突发性重入的动态批调度算法46-54
• 4.1 引言46
• 4.2 带等待时间约束与突发性重入的调度机制46-47
• 4.3 带等待时间约束与突发性重入调度算法47-50
• 4.3.1 算法主流程47-49
• 4.3.2 回火排产方案构建及选优49-50
• 4.4 算法有效性验证50-53
• 4.4.1 仿真实验设计51-52
• 4.4.2 仿真结果分析52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 动态批调度算法的调度特性仿真研究54-65
• 5.1 引言54
• 5.2 总体实验思路54-55
• 5.3 到达强度影响分析55-58
• 5.3.1 实验设计55-56
• 5.3.2 仿真结果及调度特性分析56-58
• 5.4 交货期强度影响分析58-60
• 5.4.1 实验设计58
• 5.4.2 仿真结果及调度特性分析58-60
• 5.5 瓶颈影响分析60-62
• 5.5.1 实验设计60
• 5.5.2 仿真结果及调度特性分析60-62
• 5.6 工件族数量影响分析62-64
• 5.6.1 实验设计62
• 5.6.2 仿真结果及调度特性分析62-64
• 5.7 本章小结64-65
• 结论与展望65-67
• 研究结论65-66
• 研究展望66-67
• 参考文献67-71
• 攻读学位期间发表的论文71-73
• 致谢#@@

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