再制造系统车间调度研究
发布时间：2021-08-10 07:21
随着资源危机和环境污染问题的日益严重，制造业在保持竞争力的同时，又要实现发展的可持续性，这一客观要求使得竞争性可持续制造（CSM）成为未来制造业发展的必然选择。再制造是CSM的重要组成部分，是实现可持续发展的重要途径。本文对其核心技术“再制造系统车间调度”进行了研究，主要工作和创新点如下：根据制造业的发展历程，指出CSM是未来制造业的发展方向，论述了再制造在CSM中的重要地位及其研究意义，对再制造系统车间调度相关内容的研究现状及其存在的主要问题进行了归纳和总结；并从再制造系统的系统组成、工作流程和实施再制造系统的主要模式等3个方面，阐述了再制造系统车间调度的运行环境。然后，研究了再制造系统车间调度的关键技术，提出了再制造系统车间调度的体系结构。对独立再制造系统大批量生产线的车间调度问题进行了研究。根据再制造修复时间的不确定性和再制造系统机加工和表面热处理共同存在的特殊生产状况，建立了考虑再制造系统特殊工序间存储策略的大批量生产线模糊调度数学模型，并设计了相应的OGA算法，针对OGA算法收敛速度慢和易于陷入局部收敛的问题，提出了基于精英交叉（EGA）和小生境域密度选择策略的ENGA算法。...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
OGA算法、EGA算法和ENGA算法的最优值收敛曲线比较
长安大学博士学位论文图3.7所示，图中所示时间为再制造件的最大可能修复时间。从图3.7可以看出，在工序5和工序6之间采用ZW策略，使得工件在第一道工序的开始时间发生了不同程度的延迟；工序6和工序7之间采用SW策略，工件在喷涂工序结束之后并没有立即进行镗缸操作，而是在达到最短缓冷时间后，才进入镗缸工序，从调度甘特图可以看出调度结果完全符合废旧缸体尺寸恢复法的再制造要求。可见，再制造系统作为一种机加工和表面热处理混合的生产系统，不同工序间的存储策略对其调度结果有较大影响。通过合理设置再制造系统中的修复设备数量，使得生产线各工序的生产能力得到均衡，避免出现瓶颈工序，同时，考虑不同工序间的存储策略，对废旧零部件的生产进行调度优化，是缩短再制造修复时间，提高再制造企业生产效益的重要举措。
代数为 N = 100，随机模拟 5000 次，神经网络训练 3000 次，利用 MATLAB7.0 进行仿真，其收敛效果如图 4.2 所示。图4.2 制造/再制造混合系统调度的最优值收敛情况注释：图中红色方框线条为每代最优调度目标值，蓝色三角线条为每代平均调度目标值根据仿真结果，取得的最优结果对应的染色体为：18 15 11 10 14 20 9 8 17 19 3 6 16 1 2 4 7 13 5 12 1 3 3 3 2 2 3 1 0 4 2 3 4 1 2 0 0 1 3 164
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合蜂群算法求解柔性作业车间调度问题[J]. 李修琳,鲁建厦,柴国钟,汤洪涛. 计算机集成制造系统. 2011(07)
[2]求解流水车间调度问题的混合粒子群算法[J]. 田野,刘大有. 电子学报. 2011(05)
[3]蛙跳算法与批量无等待流水线调度问题的优化[J]. 谢圣献,潘全科,潘玉霞,贾保先. 计算机应用研究. 2010(08)
[4]基于混合不确定性和证据理论的再制造生产计划[J]. 苏春,沙洋娟. 东南大学学报(自然科学版). 2010(04)
[5]基于自适应遗传算法的流水车间作业调度[J]. 沈斌,周莹君,王家海. 计算机工程. 2010(14)
[6]基于改进非支配排序遗传算法的多目标柔性作业车间调度[J]. 张超勇,董星,王晓娟,李新宇,刘琼. 机械工程学报. 2010(11)
[7]再制造工艺过程二阶优化决策方法[J]. 曹华军,王本涛,刘飞,马家齐. 计算机集成制造系统. 2010(05)
[8]基于可变长工序编码的再制造生产调度优化方法[J]. 张红宇,高阳,马华. 计算机应用研究. 2010(03)
[9]多目标柔性作业车间分批优化调度[J]. 白俊杰,龚毅光,王宁生,唐敦兵. 计算机集成制造系统. 2010(02)
[10]再制造工程的现状与前沿[J]. 徐滨士. 材料热处理学报. 2010(01)
博士论文
[1]不确定环境下的再制造物流系统库存控制与协调研究[D]. 范文姬.北京交通大学 2010
[2]非线性工时多工艺路线条件下作业车间调度问题研究[D]. 湛红晖.华中科技大学 2010
[3]基于约束理论的再制造生产系统设计、建模与仿真技术研究[D]. 陈俊.吉林大学 2009
[4]制造业车间生产调度及其评估理论的研究和应用[D]. 蔡兰.武汉理工大学 2008
[5]粒子群优化算法在柔性作业车间调度中的应用研究[D]. 贾兆红.中国科学技术大学 2008
[6]可重构装配线建模、平衡及调度研究[D]. 苑明海.南京理工大学 2008
[7]车间生产调度性能评价理论及其应用[D]. 吴波.武汉理工大学 2008
[8]面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度方法研究[D]. 何彦.重庆大学 2007
[9]动态不确定环境下生产调度算法研究[D]. 刘琳.上海交通大学 2007
[10]多目标柔性作业车间调度技术研究[D]. 吴秀丽.西北工业大学 2006
本文编号：3333739
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
OGA算法、EGA算法和ENGA算法的最优值收敛曲线比较
长安大学博士学位论文图3.7所示，图中所示时间为再制造件的最大可能修复时间。从图3.7可以看出，在工序5和工序6之间采用ZW策略，使得工件在第一道工序的开始时间发生了不同程度的延迟；工序6和工序7之间采用SW策略，工件在喷涂工序结束之后并没有立即进行镗缸操作，而是在达到最短缓冷时间后，才进入镗缸工序，从调度甘特图可以看出调度结果完全符合废旧缸体尺寸恢复法的再制造要求。可见，再制造系统作为一种机加工和表面热处理混合的生产系统，不同工序间的存储策略对其调度结果有较大影响。通过合理设置再制造系统中的修复设备数量，使得生产线各工序的生产能力得到均衡，避免出现瓶颈工序，同时，考虑不同工序间的存储策略，对废旧零部件的生产进行调度优化，是缩短再制造修复时间，提高再制造企业生产效益的重要举措。
代数为 N = 100，随机模拟 5000 次，神经网络训练 3000 次，利用 MATLAB7.0 进行仿真，其收敛效果如图 4.2 所示。图4.2 制造/再制造混合系统调度的最优值收敛情况注释：图中红色方框线条为每代最优调度目标值，蓝色三角线条为每代平均调度目标值根据仿真结果，取得的最优结果对应的染色体为：18 15 11 10 14 20 9 8 17 19 3 6 16 1 2 4 7 13 5 12 1 3 3 3 2 2 3 1 0 4 2 3 4 1 2 0 0 1 3 164
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合蜂群算法求解柔性作业车间调度问题[J]. 李修琳,鲁建厦,柴国钟,汤洪涛. 计算机集成制造系统. 2011(07)
[2]求解流水车间调度问题的混合粒子群算法[J]. 田野,刘大有. 电子学报. 2011(05)
[3]蛙跳算法与批量无等待流水线调度问题的优化[J]. 谢圣献,潘全科,潘玉霞,贾保先. 计算机应用研究. 2010(08)
[4]基于混合不确定性和证据理论的再制造生产计划[J]. 苏春,沙洋娟. 东南大学学报(自然科学版). 2010(04)
[5]基于自适应遗传算法的流水车间作业调度[J]. 沈斌,周莹君,王家海. 计算机工程. 2010(14)
[6]基于改进非支配排序遗传算法的多目标柔性作业车间调度[J]. 张超勇,董星,王晓娟,李新宇,刘琼. 机械工程学报. 2010(11)
[7]再制造工艺过程二阶优化决策方法[J]. 曹华军,王本涛,刘飞,马家齐. 计算机集成制造系统. 2010(05)
[8]基于可变长工序编码的再制造生产调度优化方法[J]. 张红宇,高阳,马华. 计算机应用研究. 2010(03)
[9]多目标柔性作业车间分批优化调度[J]. 白俊杰,龚毅光,王宁生,唐敦兵. 计算机集成制造系统. 2010(02)
[10]再制造工程的现状与前沿[J]. 徐滨士. 材料热处理学报. 2010(01)
博士论文
[1]不确定环境下的再制造物流系统库存控制与协调研究[D]. 范文姬.北京交通大学 2010
[2]非线性工时多工艺路线条件下作业车间调度问题研究[D]. 湛红晖.华中科技大学 2010
[3]基于约束理论的再制造生产系统设计、建模与仿真技术研究[D]. 陈俊.吉林大学 2009
[4]制造业车间生产调度及其评估理论的研究和应用[D]. 蔡兰.武汉理工大学 2008
[5]粒子群优化算法在柔性作业车间调度中的应用研究[D]. 贾兆红.中国科学技术大学 2008
[6]可重构装配线建模、平衡及调度研究[D]. 苑明海.南京理工大学 2008
[7]车间生产调度性能评价理论及其应用[D]. 吴波.武汉理工大学 2008
[8]面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度方法研究[D]. 何彦.重庆大学 2007
[9]动态不确定环境下生产调度算法研究[D]. 刘琳.上海交通大学 2007
[10]多目标柔性作业车间调度技术研究[D]. 吴秀丽.西北工业大学 2006
本文编号：3333739
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3333739.html
