当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

作业车间实时调度若干关键问题研究

发布时间:2018-06-28 16:11

  本文选题:车间作业调度 + 实时调度 ; 参考:《重庆大学》2013年博士论文


【摘要】:车间生产调度系统是先进制造系统中最为重要的内容之一,它对资源优化利用,提高工作效率,节省成本都有非常重要的作用。随着经济的快速发展,制造企业之间的竞争越来越激烈,制造企业也越来越注重通过高效的车间生产调度系统来提高企业的竞争力。经典作业车间调度问题的研究虽然取得了丰富的理论成果,但由于所建立的模型与生产实际状况相差甚远,因此很难用于指导生产实践。 近年来对作业车间实时调度问题的研究逐渐成为制造系统研究领域的一个热点,该问题的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文对作业车间实时调度的某些关键问题进行了深入的研究,研究工作的主要内容如下。 ①当前制约作业车间实时调度技术应用于车间现场的瓶颈是,缺乏一个合适的能够对作业车间实时调度系统及其优化算法进行有效仿真和验证的平台。针对这个问题,论文中提出了基于RFID的实时调度物理仿真平台的框架结构,期望通过该平台为作业车间实时调度问题的理论研究提供一个仿真和验证的环境。论文建立了平台的总体框架,对平台中涉及到的各个组成部分,包括:RFID卡组件、RFID卡读写器组件、RFID卡盒组件、RFID卡传送装置组件、通信网络的架构、数据信息格式等内容进行了讨论。 ②提高生产调度系统的柔性是车间实时调度系统建模必须考虑的一个问题。针对这个问题,在对工序树、工件叶子集合、空闲设备集合、作业进程表等概念进行详细分析的基础上,论文提出了一种基于工序树的工艺规划和调度系统集成的方法。其中用于实验和验证的程序,经过完善和扩充可以运行在基于RFID的实时调度系统仿真平台上,同时该程序中的调度子模块可以很方便地嵌入各种调度优化算法。 ③寻找效果更佳的调度优化算法是车间实时调度系统理论和方法研究中的一个基本问题。对于这个问题,论文中提出了两种作业车间实时调度优化算法,具体的内容如下: 1)提出了一种基于组合规则的实时调度方法。组合规则调度的难点在于如何对规则进行组合才能最好地达到调度目标的要求。本文的解决办法是,,先建立工件选择规则库和设备选择规则库,然后根据调度目标要求用AHP法对规则库中的规则进行排序,最后再依据规则库中的排序结果进行规则的组合。实验的结果验证了该方法可以起到作业调度优化的作用。 2)提出了一种基于自适应规则的实时调度方法。由于调度规则固定的调度方法在车间实时调度中不能适应环境的变换,该方法在实时调度中的应用效果不好。因此,论文中用强化学习的方法对调度规则进行训练来实现自适应规则调度。在自适应规则调度中,环境被映射成一定的模式或者状态,调度算法根据环境的不同,智能地选择该环境状态下最合适的调度规则。实验的结果验证了该方法可以起到一定的调度优化作用。
[Abstract]:The workshop production scheduling system is one of the most important contents in the advanced manufacturing system. It plays a very important role in optimizing the utilization of resources, improving the efficiency and saving the cost. With the rapid development of the economy, the competition among the manufacturing enterprises is becoming more and more intense, and the manufacturing enterprises pay more and more attention to the efficient workshop production scheduling system. The research of the classic job shop scheduling problem has made a lot of theoretical results, but it is very difficult to guide the production practice because the model is quite different from the actual production situation.
In recent years, the research on the real-time scheduling problem of the job shop has gradually become a hot spot in the research field of the manufacturing system. The research of this problem has important theoretical significance and practical value of engineering. This paper has carried out a thorough study on some key problems of the real-time scheduling of the job shop, and the main contents of the research work are as follows.
(1) the bottleneck that restricts the application of real-time scheduling technology to the workshop site is the lack of a suitable platform for the effective simulation and verification of the job shop real-time scheduling system and its optimization algorithm. In this paper, a framework of the real time scheduling physical simulation platform based on RFID is proposed in this paper. The platform provides a simulation and verification environment for the theoretical research of the job shop real-time scheduling problem. The paper establishes the overall framework of the platform, which includes all the components involved in the platform, including RFID card components, RFID card reader components, RFID card box components, RFID card transport components, communication network architecture, data letter. The content of the interest format is discussed.
To improve the flexibility of the production scheduling system is a problem that must be considered in the modeling of the real-time scheduling system of the workshop. On the basis of the detailed analysis of the concept of process tree, the set of workpiece leaves, the set of idle equipment, the operation process table and so on, a process planning and scheduling system integration based on process tree is proposed in this paper. The program, which is used for experiment and verification, can be perfected and expanded on the RFID based real-time scheduling system simulation platform. At the same time, the scheduling sub module in the program can easily embed various scheduling optimization algorithms.
To find a better scheduling optimization algorithm is a basic problem in the study of the theory and method of the workshop real-time scheduling system. For this problem, two kinds of job shop real-time scheduling optimization algorithms are proposed in this paper, and the specific contents are as follows:
1) a real-time scheduling method based on combination rules is proposed. The difficulty of combination rule scheduling is how to combine rules to best achieve the requirements of the scheduling goal. The solution of this paper is to establish the selection rule base of the workpiece and the selection of the rule base of the equipment first, and then according to the requirement of the scheduling target, the AHP method is used for the rule base. The rules are sorted, and then the rules are combined according to the ranking results in the rule base. The experimental results show that the method can play a role in the optimization of job scheduling.
2) a real-time scheduling method based on adaptive rules is proposed. Because the scheduling rules can not adapt to the transformation of the environment in the real-time scheduling of the workshops, the application effect of this method is not good in real-time scheduling. Therefore, the method of reinforcement learning is used to train the scheduling rules to realize the adaptive rule scheduling. In the adaptive rule scheduling, the environment is mapped to a certain pattern or state. The scheduling algorithm selects the most appropriate scheduling rules in the environment according to the different environment. The experimental results verify that this method can play a certain role in scheduling optimization.
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH186

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈枫,陈利跃,孙维真,王立群,宋燕敏;浙江发电市场中的实时调度与AGC设计[J];电力系统自动化;2000年20期

2 霍钦超;百龙滩水电站短期实时调度系统[J];广西水利水电;2001年03期

3 李建军,陈涛;GPS/GIS在城市公共交通调度系统中的应用研究[J];交通科技与经济;2004年01期

4 余化良,张青;发电企业的实时调度决策模型[J];现代电力;2004年04期

5 吴剑锋;陆建宇;;广西电网水调自动化系统实时调度探讨[J];水电自动化与大坝监测;2007年03期

6 陈炳铸;;东圳水库防洪效益探讨[J];水利科技;2011年01期

7 左保河;实时洪水预报过程中的误差分布特性研究[J];华北水利水电学院学报;1997年02期

8 王士武,杨春福,高至今,梁景江;水资源系统实时调度[J];黑龙江水专学报;1997年03期

9 武全胜;浅论水库防洪实时调度信息决策系统[J];山西水利;1999年04期

10 王义民,黄强,畅建霞,瞿富强;安康水库洪水实时调度系统研究[J];水力发电学报;2001年04期

相关会议论文 前10条

1 方仕雄;李奇;;基于模糊预测控制的实时调度系统性能优化[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 蒲维;邹益仁;;现场总线系统中非周期性任务调度问题的研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年

3 王士武;白宪台;郭宗楼;;平原湖区除涝排水系统实时优化调度模型[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年

4 夏锋;尹红霞;王智;孙优贤;;网络化控制系统中的实时调度理论与应用[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年

5 刘明哲;徐皑冬;毕宇航;;确定性实时以太网通信协议研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

6 董延军;蒋云钟;王浩;李杰;;南水北调中线供水实时优化调度研究[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年

7 刘振汗;;刘屋洲泵站远程测控和实时调度集成系统[A];中国电工技术学会水工业电工专委会第一届第二次年会暨技术交流会论文集[C];2001年

8 李彦平;万福才;李雪飞;李建华;;复杂工业过程集成建模及其实时监控与调度[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年

9 李彦平;;电炉炼钢-精炼-连铸短流程生产线的实时监控、调度与控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年

10 孙正;钱柱中;陈策;陆桑璐;;RFID安全技术综述[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 陈舒平;福建电力实时调度系统通过鉴定[N];国家电网报;2009年

2 王永珍 陈舒平;我省电网实时调度系统达国际水平[N];福建日报;2009年

3 通讯员 陈舒平;福建电力“实时调度系统”达国际水平[N];中国电力报;2009年

4 黄河调水调沙总指挥部办公室;黄河首次调水调沙 试验实时调度方案[N];中国水利报;2002年

5 王蓁;RFID将会带来什么?[N];中国包装报;2004年

6 记者 李建国;RFID:表面十分热闹 内里疑问多多[N];中国包装报;2005年

7 罗翠钦 赵艳秋;解读产业链发展 纵论RFID未来[N];中国电子报;2004年

8 华夏智能卡论坛 许欣;低价RFID引发标签业动荡[N];中国电子报;2005年

9 周娴;谁在抢食RFID蛋糕?[N];中国电子报;2005年

10 雷晓斌;RFID:不一般的识别[N];中国交通报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 刘想德;作业车间实时调度若干关键问题研究[D];重庆大学;2013年

2 赵明;具备约束的实时调度关键问题的研究[D];东北大学;2010年

3 伍微;导航接收机实时调度关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

4 钟平安;流域实时防洪调度关键技术研究与应用[D];河海大学;2006年

5 陈慧;实时宽带现场网络技术研究[D];电子科技大学;2004年

6 童立靖;实时系统的自适应进程调度方法研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年

7 王煜;流域水资源实时调控理论方法和系统实现研究[D];西安理工大学;2005年

8 张向利;基于以太网的数控系统现场总线技术研究[D];华中科技大学;2008年

9 张杰;最早截止期优先实时调度算法研究[D];华中科技大学;2009年

10 王立刚;开放式混合实时系统中的调度方法研究[D];中国科学技术大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 王云鹤;带时限的输入队列交换机实时调度[D];扬州大学;2011年

2 党崴;基于Mapxtreme的实时调度的最优路径设计[D];吉林大学;2012年

3 潘经纬;可重构系统中任务实时调度和实时布局算法的研究[D];电子科技大学;2010年

4 赵震宇;硬实时调度抢占开销的在线优化策略及仿真实现[D];东北大学;2008年

5 于艺浩;基于数据的车间实时调度系统的研究与开发[D];沈阳工业大学;2013年

6 李建军;基于GPS/GIS城市公共汽车实时调度系统的研究[D];西南交通大学;2004年

7 梁浩;多处理器系统实时调度EDZL算法的研究[D];江苏大学;2010年

8 宰守刚;工业以太网的实时调度及系统设计[D];浙江大学;2003年

9 原志路;综合客运枢纽实时调度方案仿真与评估系统研究与实现[D];吉林大学;2013年

10 尹晓娜;基于混合遗传算法的FlexRay总线静态段实时调度研究[D];东北大学;2009年



本文编号:2078581

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/2078581.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ccd87***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com