基于混合粒子群算法的车间调度研究及管理系统设计
发布时间：2021-10-14 19:29
车间的任务分配是对有用的资源在规定时间内进行加工分配的过程,它包括交货日期、加工时间和资源能力等。目前车间里设备早已代替大量人力劳动,在快速生产过程中,车间对物资和设备的快速调动显得尤为重要。纺织行业是一个拥有多工艺和复杂车间环境的产业,因其车间机器数量大、加工工序繁杂和操作人员多等因素而难以实现管理,在目前实行绿色制造的社会环境中,纺织产业不得不寻求一个好的调度方法和管理系统,以减少能源损耗。故本文以纺织车间为研究对象围绕车间调度的问题展开研究。本文主要对粒子群算法改进,以其寻优方式与柯西分布相似来对算法优化,根据实际生产环境建立约束模型和目标函数,并对实际生产中的维修中断的问题进行研究和解决。为最大化利用车间资源,建立车间管理系统并整合各个部门的资源和设备运行记录,提高车间管理效率。具体内容如下:（1）设计车间管理系统的功能模块,介绍各个功能和系统框架。根据系统基本框架综合考虑车间状况,尽可能模拟车间的真实生产情况,并分析车间调度约束,如顺序优先级约束、加工一次约束和维修中断约束等,建立车间调度数学模型。（2）以粒子群算法为基础研究车间调度问题。首先根据车间生产需求建立相关目标函数...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究状况
1.3 纺织车间管理国内外研究现状
1.4 本文研究内容
1.5 本章小结
第二章 车间调度的数学模型和管理系统功能设计
2.1 管理系统的功能设计
2.2 车间调度模型设计
2.2.1 调度约束条件
2.2.2 调度约束模型
2.3 本章小结
第三章 基于改进混合粒子群算法的车间调度优化
3.1 引言
3.2 机器状态介绍
3.2.1 机器状态
3.2.2 可靠性评估
3.3 粒子群算法介绍
3.4 计及机器状态的目标函数的建立
3.5 改进粒子群算法
3.5.1 Cauchy逆累积分布改进位置更新
3.5.2 粒子更新
3.5.3 改进粒子群算法流程
3.6 实验仿真
3.7 本章小结
第四章 基于双种群粒子群算法对车间调度的研究
4.1 双粒子群算法
4.1.1 双粒子群研究背景
4.1.2 双种群选择
4.2 带维修时间的任务调度
4.2.1 粒子响应
4.2.2 维修时间预测
4.2.3 任务调度
4.2.4 双粒子群算法流程
4.3 实验仿真
4.3.1 维修时间T的计算
4.3.2 基于响应粒子和双种群粒子的车间调度
4.3.3 带维修时间的车间调度
4.4 本章小结
第五章 车间管理系统的设计
5.1 数据库访问
5.2 数据库设计
5.3 管理系统的开发
5.3.1 登陆系统
5.3.2 生产预览
5.3.3 生产管理调度模块
5.3.4 设备管理
5.3.5 维修管理
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Agent的混合流水车间动态调度系统[J]. 王芊博,张文新,王柏琳,吴子轩. 计算机应用. 2017(10)
[2]基于智慧工厂实验平台的制造执行系统（MES）软件系统设计[J]. 程浩,袁红兵. 制造业自动化. 2017(07)
[3]一种制造执行系统底层模拟采集系统开发[J]. 史珊海,吕健群,余全旺. 制造业自动化. 2017(05)
[4]成组生产方式下生产调度和设备维护的多目标联合决策问题[J]. 廖雯竹,张秀芳. 计算机集成制造系统. 2017(01)
[5]炼钢连铸生产调度的优先级策略混合遗传算法[J]. 徐兆俊,郑忠,高小强. 控制与决策. 2016(08)
[6]基于社会关系的工作流任务分派策略研究[J]. 余阳,王颍,刘醒梅,陈健. 软件学报. 2015(03)
[7]基于免疫遗传算法的车间天车调度仿真模型[J]. 郑忠,周超,陈开. 系统工程理论与实践. 2013(01)
[8]基于多目标粒子群算法的柔性作业车间调度优化方法[J]. 王云,冯毅雄,谭建荣,李中凯. 农业机械学报. 2011(02)
[9]Methods for Integrating Energy Consumption and Environmental Impact Considerations into the Production Operation of Machining Processes[J]. HE Yan and LIU Fei State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(04)
[10]基于比例风险模型的状态维修决策研究[J]. 满强,陈丽,夏良华,程中华. 装备指挥技术学院学报. 2008(06)
硕士论文
[1]考虑维护限制的置换流水车间调度问题研究[D]. 陈茂材.重庆大学 2017
[2]基于多种群遗传算法的某水表制造企业置换流水车间生产调度问题研究[D]. 王卫平.华东理工大学 2017
[3]基于动态分批的柔性流水车间能效优化调度方法研究[D]. 梅攀.广东工业大学 2016
[4]改进的粒子群优化算法在轮胎硫化车间调度的应用研究[D]. 郭超.青岛科技大学 2016
[5]基于群智能优化算法的硫化车间多目标调度问题的研究[D]. 孙贻相.青岛科技大学 2013
[6]分布式设备仪器网络化数据仓库技术研究[D]. 潘亮.哈尔滨工程大学 2013
[7]海船船员适任性多层次灰色综合评价研究[D]. 徐红明.大连海事大学 2007
本文编号：3436716
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究状况
1.3 纺织车间管理国内外研究现状
1.4 本文研究内容
1.5 本章小结
第二章 车间调度的数学模型和管理系统功能设计
2.1 管理系统的功能设计
2.2 车间调度模型设计
2.2.1 调度约束条件
2.2.2 调度约束模型
2.3 本章小结
第三章 基于改进混合粒子群算法的车间调度优化
3.1 引言
3.2 机器状态介绍
3.2.1 机器状态
3.2.2 可靠性评估
3.3 粒子群算法介绍
3.4 计及机器状态的目标函数的建立
3.5 改进粒子群算法
3.5.1 Cauchy逆累积分布改进位置更新
3.5.2 粒子更新
3.5.3 改进粒子群算法流程
3.6 实验仿真
3.7 本章小结
第四章 基于双种群粒子群算法对车间调度的研究
4.1 双粒子群算法
4.1.1 双粒子群研究背景
4.1.2 双种群选择
4.2 带维修时间的任务调度
4.2.1 粒子响应
4.2.2 维修时间预测
4.2.3 任务调度
4.2.4 双粒子群算法流程
4.3 实验仿真
4.3.1 维修时间T的计算
4.3.2 基于响应粒子和双种群粒子的车间调度
4.3.3 带维修时间的车间调度
4.4 本章小结
第五章 车间管理系统的设计
5.1 数据库访问
5.2 数据库设计
5.3 管理系统的开发
5.3.1 登陆系统
5.3.2 生产预览
5.3.3 生产管理调度模块
5.3.4 设备管理
5.3.5 维修管理
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Agent的混合流水车间动态调度系统[J]. 王芊博,张文新,王柏琳,吴子轩. 计算机应用. 2017(10)
[2]基于智慧工厂实验平台的制造执行系统（MES）软件系统设计[J]. 程浩,袁红兵. 制造业自动化. 2017(07)
[3]一种制造执行系统底层模拟采集系统开发[J]. 史珊海,吕健群,余全旺. 制造业自动化. 2017(05)
[4]成组生产方式下生产调度和设备维护的多目标联合决策问题[J]. 廖雯竹,张秀芳. 计算机集成制造系统. 2017(01)
[5]炼钢连铸生产调度的优先级策略混合遗传算法[J]. 徐兆俊,郑忠,高小强. 控制与决策. 2016(08)
[6]基于社会关系的工作流任务分派策略研究[J]. 余阳,王颍,刘醒梅,陈健. 软件学报. 2015(03)
[7]基于免疫遗传算法的车间天车调度仿真模型[J]. 郑忠,周超,陈开. 系统工程理论与实践. 2013(01)
[8]基于多目标粒子群算法的柔性作业车间调度优化方法[J]. 王云,冯毅雄,谭建荣,李中凯. 农业机械学报. 2011(02)
[9]Methods for Integrating Energy Consumption and Environmental Impact Considerations into the Production Operation of Machining Processes[J]. HE Yan and LIU Fei State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(04)
[10]基于比例风险模型的状态维修决策研究[J]. 满强,陈丽,夏良华,程中华. 装备指挥技术学院学报. 2008(06)
硕士论文
[1]考虑维护限制的置换流水车间调度问题研究[D]. 陈茂材.重庆大学 2017
[2]基于多种群遗传算法的某水表制造企业置换流水车间生产调度问题研究[D]. 王卫平.华东理工大学 2017
[3]基于动态分批的柔性流水车间能效优化调度方法研究[D]. 梅攀.广东工业大学 2016
[4]改进的粒子群优化算法在轮胎硫化车间调度的应用研究[D]. 郭超.青岛科技大学 2016
[5]基于群智能优化算法的硫化车间多目标调度问题的研究[D]. 孙贻相.青岛科技大学 2013
[6]分布式设备仪器网络化数据仓库技术研究[D]. 潘亮.哈尔滨工程大学 2013
[7]海船船员适任性多层次灰色综合评价研究[D]. 徐红明.大连海事大学 2007
本文编号：3436716
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