基于数字孪生的车间调度研究与实现

发布时间：2024-03-24 12:20

　　在离散企业的生产制造过程中,车间生产是其基本单位,而车间调度是影响生产制造效率的决定性因素。随着智能制造新模式的出现,以及各种信息技术的融合应用,传统的车间调度模式不足以满足实时性、鲁棒性和准确性等需求,无法对车间生产制造过程中异常事件进行实时动态调整。同时由于数字孪生技术的兴起,其虚实交互、实时映射、共生演化的特点,引起了广泛的关注。因此将数字孪生应用于车间调度,是提高制造业生产力的一个重要途径。本文基于生产车间的数据感知和异常监测,实现数字孪生的实时映射与交互,考虑机器设备和操作工人两种资源的多目标柔性作业车间调度问题,提出一种改进的多目标优化算法,通过实时监测生产中的异常情况,进行调度方案的动态调整,实现车间生产调度的动态优化。主要研究内容如下:(1)面向车间的数据感知和虚实交互研究。针对生产制造车间数据种类多、来源广、结构多样性的特点,提出一种面向生产过程的全要素车间生产信息分析方法,在此基础上提出一种面向车间人机物环的全要素车间信息感知框架。研究基于车间感知数据的生产动态异常事件监测,提出基于RFID的工件异常事件监测和基于设备运行数据的状态识别,从而为车间动态调度调整提供基...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-4工件加工时间异常事件监测仿真结果

19()111212122212,1,1llijnnnlaaaaaaSainjlaaa==≤≤≤≤(2-4)假设生产车间中存在1个物料仓库工位（Nrw）、1个待加工暂存区工位（Nnum）和4个设备加工工位（Nm1、Nm2、Nm3、Nm4），并且以加工任务为2个工件的加工过程进行工....

图2-7状态识别实验仿真结果

22表2-1旋转机械工作状态描述状态编号状态信息样本表示维护时间1正常状态类型1(1,0,0,0)—2状态类型2(0,1,0,0)133状态类型3(0,0,1,0)164状态类型4(0,0,0,1)20图2-7状态识别实验仿真结果通过对上述样本数据的分析可知，数据样本输入特征数为....

图2-9虚实空间的信

26听和触发机制的虚实空间信息交互方法，如图2-9所示。虚拟空间物理空间虚拟仿真优化车间生产过程感知数据获取异常时刻车间数据决策变化接受决策并执行动态异常监听事件触发生产决策工件加工异常设备状态异常监听触发虚实交互图2-9虚实空间的信息交互方法示意图虚实空间的信息交互方法主要可以....

图3-10初始静通过对车间生产的实时感知，并且基

51在时刻t=150车间新增了两个工件任务，并且两个任务的交货期分别为时刻371和375，并且新增的两个工件任务的工艺已知。由于前次调度方案未执行完，还剩余部分未加工工件，因此初始调度方案的优化指标已不再满足当下的工况需求，需要对剩余未加工工件和新增工件进行重调度调整安排，以重新....

本文编号：3937440