网络环境下面向低碳的跨单元调度优化

发布时间：2020-06-15 08:48

【摘要】：在中国制造2025和工业4.0的背景下,各企业将自身制造资源和任务放到工业互联网上,实现企业间资源和设备的共享,提高设备的利用率,从而快速响应市场需求,减少时间和成本,高效的完成制造任务。随着网络技术和信息技术的发展,跨单元、跨地区的企业合作越来越普遍。跨单元制造作为一种先进生产方式,能够有效提高加工效率,减少企业的生产时间,降低生产的费用,同时实现企业间设备的共享。随着工业化进程的加快,人类的生存环境加剧恶化。为了降低温室气体的排放,提高资源的利用率,低碳制造的绿色可持续生产模式愈来愈受到制造业的推崇。在网络环境下,跨单元调度综合考虑企业总体效益,使其目标达到最优。因此,本文对网络环境下面向低碳的跨单元调度进行了探究。对网络环境下跨单元调度进行研究概述,建立了以最大完工时间最小、总成本最小和总碳排放最低为目标的多目标跨单元调度优化模型。根据所建立的模型的大规模和离散的特点,设计了改进的人工蜂群算法,求解所建立的网络环境下跨单元调度模型。在编码阶段,采用基于工序、加工设备和制造单元的三段式编码方式;为了增强算法的寻优能力,在引领蜂的邻域搜索阶段,采用基于工序的编码和基于加工设备选择的两种不同步长的邻域搜索;为了加快算法的收敛速度,在跟随蜂进行选择时,使用锦标赛的选择方式,提高其求解效率。为了验证跨单元调度优化模型和改进人工蜂群算法的有效性,进行了实例分析,得到Pareto解集结果;通过把改进后的算法与改进前的算法在优化目标的结果上进行对比分析,说明改进后算法在寻优能力更好;通过对改进前后算法的收敛速度进行分析,说明改进后算法收敛速度更快;从而说明所提出的算法的有效性。将未考虑碳排放优化目标的结果与考虑碳排放优化目标的结果进行对比,说明网络环境下跨单元调度模型在降低碳排放量上的有效性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP18;F424.1
【图文】：

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文后自行在蜂巢的周围搜索食物源位置的信息，如图 3.1 中的 S 路线所表示。其中的引领蜂会出去寻找食物源，当找到食物源时，引领蜂会回到蜂巢分享食物源的位置信息。引领蜂会通过摇摆舞和跟随蜂交流信息，跟随蜂通过观察引领蜂的舞蹈可获得食物源信息。然后跟随蜂出外采蜜，在获得信息食物源的周围进行小范围的搜索，以希望获得更好的食物源位置，如图 3.1 中 R 路线所示。在搜索到食物源之后，蜜蜂会将当前食物源的位置信息记录下来，然后开始蜂蜜的采集工作，当蜜蜂完成采蜜之后，会返回蜂巢将蜂蜜卸下，在此之后将会有三种选择。

分别得到优化方案的甘特图如图4.1、4.2、4.3 所示。图中“-”前的数字表示零部件的编号，“-”后的数字表示该零部件的工序编号。图 4.1 解 19 的甘特图

【参考文献】

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本文编号：2714178