面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機(jī)械加工車間是以機(jī)床為主體,將物料資源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品或半成品,并伴隨大量能量消耗的制造系統(tǒng)。降低其能耗能降低由能耗帶來的環(huán)境影響,因此,機(jī)械加工車間節(jié)能是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)制造的策略之一,同時降低機(jī)械加工車間能耗的研究也已變成了可持續(xù)制造領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究之一。機(jī)械加工車間任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化是從生產(chǎn)運(yùn)作層角度通過合理的調(diào)度安排來降低機(jī)械加工車間任務(wù)生產(chǎn)過程中的能耗,其優(yōu)點(diǎn)在于在不改變當(dāng)前車間布局及機(jī)床等,更容易操作和實(shí)現(xiàn)。然而,現(xiàn)有機(jī)械加工車間調(diào)度節(jié)能研究主要針對工藝路線中工序有可選機(jī)床的工序柔性的研究,缺乏柔性工藝路線(具有工序柔性、次序柔性、工藝柔性的工藝路線)的調(diào)度節(jié)能研究,針對機(jī)械加工車間任務(wù)柔性工藝路線包含多柔性特征的調(diào)度節(jié)能研究相對較少,因此,本論文提出了面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)。全文的研究內(nèi)容主要包括以下幾部分。首先,本論文闡述了柔性工藝路線所具有柔性特征。在此基礎(chǔ)上,分析了面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度的能耗特征;基于此特征提出了面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化方法框架。基于該方法框架設(shè)計(jì)了支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能模塊及關(guān)系數(shù)據(jù)庫等。然后,研究了系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),包括建立面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化多目標(biāo)模型和設(shè)計(jì)了改進(jìn)Q學(xué)習(xí)多目標(biāo)Pareto求解算法。該多目標(biāo)優(yōu)化模型是以任務(wù)加工總能耗、任務(wù)加工完成時間(Makespan)和機(jī)床負(fù)載的為優(yōu)化目標(biāo);求解算法則是針對該多目標(biāo)模型設(shè)計(jì)的,能夠在調(diào)度優(yōu)化過程中綜合權(quán)衡考慮各目標(biāo)獲得模型的Pareto最優(yōu)解集。最后,基于上述的研究,開發(fā)了面向機(jī)械加工過車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化系統(tǒng),對系統(tǒng)的各功能模塊進(jìn)行詳細(xì)開發(fā)并且創(chuàng)建了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的各張數(shù)據(jù)表。并通過案例中優(yōu)化前后的調(diào)度方案對比驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性及可行性。
【關(guān)鍵詞】:柔性工藝路線 能耗 車間調(diào)度節(jié)能 多目標(biāo)模型
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH186
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 論文選題背景8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 機(jī)械加工車間生產(chǎn)過程能耗研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.2 柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化問題研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)13-14
- 1.3 論文研究的意義及課題來源14-15
- 1.3.1 論文研究的目的和意義14
- 1.3.2 論文的課題來源及項(xiàng)目支撐14-15
- 1.4 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排15-16
- 2 面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-28
- 2.1 柔性工藝路線特征描述16-17
- 2.2 面向柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化問題的提出及方法框架17-20
- 2.2.1 問題的提出17-18
- 2.2.2 面向柔性工藝路線的調(diào)度節(jié)能優(yōu)化方法框架18-20
- 2.3 面向柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)20-23
- 2.3.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-21
- 2.3.2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-23
- 2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)23-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 3 面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)研究28-43
- 3.1 面向柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化多目標(biāo)模型研究28-32
- 3.1.1 調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)模型分析28-30
- 3.1.2 多目標(biāo)數(shù)學(xué)模型的建立30-32
- 3.2 面向柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化求解算法32-42
- 3.2.1 求解方法概述及定義33-34
- 3.2.2 求解算法基本步驟34-37
- 3.2.3 多目標(biāo)模型的求解案例37-42
- 3.3 本章小結(jié)42-43
- 4 支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用案例43-55
- 4.1 系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)43-45
- 4.1.1.NET Framework和開發(fā)平臺介紹43-44
- 4.1.2 數(shù)據(jù)庫平臺Microsoft SQL Server44-45
- 4.1.3 系統(tǒng)開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境45
- 4.2 調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用45-54
- 4.2.1 數(shù)據(jù)庫開發(fā)45-47
- 4.2.2 系統(tǒng)部分功能模塊詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程47-52
- 4.2.3 系統(tǒng)運(yùn)行案例52-54
- 4.3 本章小結(jié)54-55
- 5 總結(jié)與展望55-57
- 致謝57-59
- 參考文獻(xiàn)59-67
- 附錄67
- A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67
- B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間從事的主要研究工作67
- C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間申請的發(fā)明專利和軟件著作權(quán)67
- D. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎勵67
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本文關(guān)鍵詞:面向機(jī)械加工車間柔性工藝路線的任務(wù)調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:322567
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