混流生产机器人制造单元调度优化方法研究

发布时间：2022-09-30 13:07

　　机器人制造单元是一种先进生产系统,广泛应用于纺织业、钢铁冶炼、半导体以及汽车制造等行业与领域。由于机器人制造单元应用的广泛性,使得机器人制造单元调度问题具有普遍性。另外,由于混流生产符合市场由大批量、少品种向小批量、多品种转变的要求,满足顾客个性化、定制化需求。因此,结合混流生产组织形式和机器人制造单元的应用背景,提出了混流生产机器人制造单元调度问题。合理调度混流生产机器人制造单元,提高企业资源利用率,提升企业管理水平,增强企业竞争实力,从而满足快速多变的市场需求,满足顾客对产品质量、产品价格、产品交货时间等要求。为达到上述目的,本文进行了以下内容研究:混流生产机器人制造单元调度问题方法研究。混流生产机器人制造单元调度问题是NP难题。精确算法求解大规模问题时间花费较多,启发式算法求解质量不高,为此引入化学反应优化算法求解。（1）提出了改进的化学反应优化算法。在改进的化学反应优化算法中,首先,设计顺序插入算法生成了化学反应优化算法的初始种群;其次,利用随机交换、单点顺序交叉、随机插入和距离保护交叉操作设计了基本反应算子。改进了已有研究结果。（2）设计了基于局部搜索的化学反应优化算法。在基... 

【文章页数】：172 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
        1.2.1 现实意义
        1.2.2 理论意义
    1.3 问题描述
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法和技术路线
        1.5.1 研究方法
        1.5.2 技术路线
    1.6 创新之处
    1.7 本章小结
第2章 文献综述
    2.1 加工单类型工件机器人制造单元调度问题文献综述
    2.2 混流生产简单机器人制造单元调度问题文献综述
        2.2.1 无限等待混流生产机器人制造单元调度问题文献综述
        2.2.2 有限等待混流生产机器人制造单元调度问题文献综述
        2.2.3 无等待混流生产机器人制造单元调度问题文献综述
    2.3 混流生产复杂机器人制造单元调度问题文献综述
    2.4 本章小结
第3章 混流生产机器人制造单元调度化学反应算法设计
    3.1 问题描述
    3.2 基本化学反应优化算法
    3.3 改进的化学反应优化算法
        3.3.1 编码与解码
        3.3.2 初始解生成
        3.3.3 分子与容器壁无效碰撞
        3.3.4 分子间无效碰撞
        3.3.5 分解反应
        3.3.6 合成反应
        3.3.7 选择操作与适应度函数
        3.3.8 局部搜索
        3.3.9 改进化学反应优化算法步骤
        3.3.10 算例仿真
    3.4 基于局部搜索的化学反应优化算法
        3.4.1 线性排序选择
        3.4.2 局部搜索
        3.4.3 基于局部搜索的化学反应优化算法步骤
        3.4.4 参数设置
        3.4.5 算例仿真
    3.5 本章小结
第4章 多工作站混流生产机器人制造单元调度问题优化方法
    4.1 问题描述
    4.2 模型构建
    4.3 问题分析
    4.4 编码与解码
    4.5 遗传算法
        4.5.1 提出的遗传算法
        4.5.2 算例仿真
    4.6 双层过滤变宽度束搜索算法
        4.6.1 可行解构建
        4.6.2 双层过滤变宽度束搜索算法步骤
        4.6.3 算例仿真
    4.7 化学反应优化算法
        4.7.1 基本化学反应优化算法
        4.7.2 有效化学反应优化算法
        4.7.3 算例仿真
    4.8 本章小结
第5章 考虑转换时间混流生产机器人制造单元调度优化
    5.1 问题描述
    5.2 模型构建
    5.3 新变邻域搜索算法
        5.3.1 编码
        5.3.2 初始解构建
        5.3.3 邻域结构
    5.4 参数设置
    5.5 算例仿真
        5.5.1 目标函数值比较
        5.5.2 计算时间比较
        5.5.3 算法收敛性
    5.6 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1
附录2
攻读博士学位期间发表的论文及科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于混合量子进化算法的自动化制造单元调度[J]. 王跃岗,车阿大.  计算机集成制造系统. 2013(09)
[2]基于eM-Plant求解具有晶圆重入过程的单臂组合设备最优调度的仿真方法[J]. 孙玉玺,伍乃骐.  工业工程. 2012(05)
[3]基于eM-Plant的参数化虚拟组合设备[J]. 潘春荣,伍乃骐,黄学佳.  系统工程理论与实践. 2012(08)
[4]基于加工时间分类视角的自动化生产系统调度综述[J]. 晏鹏宇,车阿大,唐小我.  计算机集成制造系统. 2012(02)
[5]带时间窗口的自动化混流生产线调度方法[J]. 雷卫东,车阿大.  工业工程. 2011(05)
[6]多组合设备的调度控制研究综述[J]. 朱清华,伍乃骐,滕少华.  控制理论与应用. 2010(10)
[7]自动化制造单元调度算法综述[J]. 周珍,车阿大.  计算机应用研究. 2010(06)
[8]自动化制造单元最小完工时间调度问题的混合启发式算法[J]. 晏鹏宇,杨乃定,车阿大.  计算机集成制造系统. 2010(04)
[9]具有柔性加工时间的机器人制造单元调度问题改进遗传算法[J]. 晏鹏宇,车阿大,李鹏,杨乃定.  计算机集成制造系统. 2010(02)
[10]自动化生产单元调度的混沌粒子群算法[J]. 李鹏,车阿大.  工业工程. 2009(06)



本文编号：3683608