本文選題：柔性作業(yè)車間動態(tài)調(diào)度 + 重調(diào)度需度　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著全球化進(jìn)程的加劇,在競爭日益激烈的市場環(huán)境下,生產(chǎn)制造企業(yè)如今面臨著不同以往的很多問題,如客戶要求日益增加、生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量和類型日益繁多和復(fù)雜、產(chǎn)品的生命周期也逐步縮短、以及生產(chǎn)帶來環(huán)境和成本的平衡問題等等。如何在有限的資源條件下,通過降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期、保證生產(chǎn)質(zhì)量等來提升生產(chǎn)制造企業(yè)的自身競爭力,逐漸成為一項重要課題。調(diào)度在大多數(shù)的制造和生產(chǎn)系統(tǒng)中扮演著重要的角色。調(diào)度系統(tǒng)的效率直接影響企業(yè)生產(chǎn)效率和成本控制。在現(xiàn)代制造模式下,各種不確定性因素(如客戶需求改變、制造資源狀態(tài)變化等)都會引發(fā)車間現(xiàn)場工況的實時變化,尤其是以客戶需求為中心的Job Shop制造車間,不確定性因素更為繁多,車間現(xiàn)場工況變化的頻次和程度也相應(yīng)更高。因此,調(diào)度理論的研究就要緊貼生產(chǎn)實際需求,集成和原創(chuàng)更多的研究成果,以適應(yīng)突如其來的變化,滿足實時工況生產(chǎn)實際的需求。論文首先在介紹了現(xiàn)代生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展趨勢以及對生產(chǎn)管理的挑戰(zhàn)與影響,闡述了車間調(diào)度的基本概念和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,對調(diào)度問題的類型、特點和研究方法進(jìn)行了概述；總結(jié)并歸納了目前國內(nèi)外對柔性作業(yè)車間多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度問題的研究現(xiàn)狀,指出現(xiàn)有研究存在的不足；在分析車間動態(tài)調(diào)度內(nèi)容和作用的基礎(chǔ)上,給出了柔性作業(yè)車間多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度的理論框架；并結(jié)合該框架總結(jié)和分析柔性作業(yè)車間多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度的研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)以及其涉及的相關(guān)理論和技術(shù)作簡要的闡述。其次在深入分析柔性作業(yè)車間擾動分類的前提下,提出基于重調(diào)度需度的重調(diào)度驅(qū)動機(jī)制,該機(jī)制結(jié)合表征生產(chǎn)過程受擾動影響的生產(chǎn)變動率以及表征當(dāng)前工況下重調(diào)度可行性的生產(chǎn)開動率,形成生產(chǎn)重調(diào)度的需求度。當(dāng)擾動產(chǎn)生后,首先計算生產(chǎn)進(jìn)度的變動率和生產(chǎn)設(shè)備的開動率,接著計算重調(diào)度需度,從而決定是否觸發(fā)重調(diào)度運算。接著在對柔性作業(yè)車間調(diào)度問題描述的基礎(chǔ)上,首先提出了集最小化最大完工時間、最小化加工成本以及最小化最大加工不合格率的調(diào)度目標(biāo)函數(shù),接著針對該多目標(biāo)問題設(shè)計了基于多目標(biāo)加權(quán)優(yōu)化和基于Pareto非支配解集的多目標(biāo)優(yōu)化策略；最后針對該多目標(biāo)優(yōu)化問題設(shè)計了基于血緣變異遺傳算法的柔性作業(yè)車間多目標(biāo)調(diào)度求解算法,并通過具體實例對算法進(jìn)行了對比試驗,驗證了該算法的可行性和高效性。然后在分析和研究了柔性作業(yè)車間動態(tài)調(diào)度理論和方法的基礎(chǔ)上,提出實時工況驅(qū)動的柔性作業(yè)車間動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)的整體概念模型和調(diào)度基本思路；運用UML建模技術(shù)建立了系統(tǒng)的用例模型和數(shù)據(jù)庫模型；給出系統(tǒng)原型的部分界面,展示系統(tǒng)的可視化、實時化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化等特點,并驗證了論文導(dǎo)出理論的正確性與可行性。最后總結(jié)了本文所要研究的工作,并進(jìn)一步展望了對柔性作業(yè)車間多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度的下一步研究工作。
[Abstract]:With the intensification of globalization, in the increasingly competitive market environment, production and manufacturing enterprises are faced with many different problems in the past, such as the increasing demand for customers, the increasing number and type of production products and their complexity, the gradual shrinking of the life cycle of the products, and the balance of production environment and cost. Under the limited resource conditions, how to reduce the production cost, shorten the production cycle and ensure the quality of production to improve the competitiveness of the manufacturing enterprises has gradually become an important issue. Scheduling plays an important role in most manufacturing and production systems. The efficiency of the scheduling system directly affects the production of enterprises. Efficiency and cost control. In the modern manufacturing mode, all kinds of uncertainty factors (such as customer demand change, manufacturing resource state change, etc.) will cause real time changes in the worksite condition of the workshop, especially in the Job Shop manufacturing workshop with customer demand as the center, the uncertainty factors are more varied, the frequency and degree of the change of the worksite condition of the workshop Therefore, the research of scheduling theory should be closely related to the actual demand of production, integrated and original more research results, to adapt to the sudden changes and meet the real needs of real time working conditions. The paper first introduces the development trend of modern manufacturing industry and the challenges and effects on production management, and expounds the workshop. Based on the basic concept and development trend of scheduling, the types, characteristics and research methods of scheduling problems are summarized, and the current research status of multi-objective dynamic scheduling problem in flexible job shops at home and abroad is summarized and summarized, which refers to the shortcomings of the existing research and the basis for the analysis of the content and function of the dynamic scheduling of workshops. The theoretical framework of multi objective dynamic scheduling in flexible job shop is given, and the research content of multi objective dynamic scheduling in flexible job shop is summarized and analyzed with the framework, and the key technologies and related theories and techniques are briefly expounded. Secondly, the paper makes a thorough analysis of the disturbance classification of flexible job shop. The rescheduling mechanism based on the required degree of heavy scheduling, which combines the production change rate affected by the disturbance in the production process and the production opening rate that characterizing the feasibility of the current operation, forms the demand for the production redispatch. On the basis of describing the scheduling problem of flexible job shop, this paper first proposes a scheduling target function that minimizes the maximum completion time, minimizes the processing cost and minimizes the maximum unqualified rate. Then, the multi objective problem is designed based on the multi objective problem. The objective weighted optimization and the multi objective optimization strategy based on the Pareto non dominated solution set are proposed. Finally, a flexible job shop scheduling algorithm based on genetic algorithm based on blood mutation is designed for the multiobjective optimization problem, and the algorithm is tested by a specific example, and the feasibility and efficiency of the algorithm are verified. After analyzing and studying the dynamic scheduling theory and method of flexible job shop, the whole concept model and the basic idea of the dynamic scheduling system driven by real time working condition are put forward, and the use case model and database model of the system are established by using UML modeling technology, and some interface of the system prototype is presented. The visualization, real-time, networked and integrated features of the system are characterized, and the correctness and feasibility of the theory of the paper are verified. Finally, the work of this paper is summarized, and the next research work on the multi-objective dynamic scheduling of the flexible job shop is further prospected.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH165

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本文編號：2090252