隨著全球環(huán)境的惡化,溫室效應(yīng)逐漸加劇,存在能耗大、物耗高、污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)的傳統(tǒng)制造業(yè)逐漸向低碳制造綠色制造轉(zhuǎn)型,制造過程碳排放的優(yōu)化對于減少資源的浪費(fèi)、提高能源效率有著至關(guān)重要的作用,低碳制造已經(jīng)成為制造業(yè)未來的發(fā)展趨勢。工藝規(guī)劃和生產(chǎn)調(diào)度是制造過程中的重要組成部分,目前存在切削參數(shù)固定時(shí)工藝規(guī)劃和調(diào)度的集成優(yōu)化研究,證明了二者的集成優(yōu)化比分開優(yōu)化能更好的減少制造過程中碳排放。同時(shí)對切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的工藝規(guī)劃和調(diào)度的綜合優(yōu)化考慮了工藝規(guī)劃中工藝路線、切削參數(shù)、加工機(jī)床以及生產(chǎn)調(diào)度中工件的加工順序?qū)μ寂欧藕屯旯r(shí)間的影響,能最大限度的提高生產(chǎn)過程的效率減少制造過程中的碳排放,實(shí)現(xiàn)制造過程的節(jié)能減排。本文提出了一個(gè)面向高效低碳的集切削參數(shù)、工藝路線和生產(chǎn)調(diào)度為一體的綜合優(yōu)化模型。優(yōu)化目標(biāo)完工時(shí)間考慮了工件的加工時(shí)間、工件不同工序的調(diào)整時(shí)間,碳排放則包括由機(jī)床加工能耗、加工相鄰工件時(shí)機(jī)床保持空閑狀態(tài)的能耗、刀具損耗以及切削液使用所引起的碳排放,本文設(shè)計(jì)了混合多目標(biāo)灰狼算法來解決切削參數(shù)、工藝路線和調(diào)度的綜合優(yōu)化問題,針對本研究中切削參數(shù)的選擇為連續(xù)優(yōu)化問題,而機(jī)床的選擇、工藝路線的選擇以及工... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Pareto解集中目標(biāo)函數(shù)走勢圖

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文43的碳排放組成如圖 4-3 所示。圖 4-3 Pareto 非支配解集碳排放組成詳細(xì)情況以制造過程中的總碳排放作為圖 4-3 的橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)表示不同的碳排放組成。而制造過程中機(jī)床加工能耗和刀具磨損引起的碳排放較大，兩者總和超過了制造過程中總碳排放的 95%，而切削液消耗使用和機(jī)床加工相鄰工件時(shí)空閑狀態(tài)耗能引起的碳排放較小，不超過總碳排放的 5%。在整個(gè)加工過程中，機(jī)床加工時(shí)由于電能消耗引起的碳排放相對穩(wěn)定變化區(qū)間較�。坏毒吣p導(dǎo)致的碳排放變化幅度較大，最大值是最小值的近四倍，其總體變化趨勢與加工過程中產(chǎn)生的碳排放相同，而刀具磨損產(chǎn)生的碳排放根據(jù)切削時(shí)間與刀具耐用度的比值計(jì)算得出如公式 2-13

完工時(shí)間最小對應(yīng)的工藝規(guī)劃以及調(diào)度方案甘特圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]綠色車間調(diào)度優(yōu)化研究進(jìn)展[J]. 王凌,王晶晶,吳楚格.  控制與決策. 2018(03)
[2]機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)[J]. 馮寬.  科技與創(chuàng)新. 2017(09)
[3]面向低碳的工藝規(guī)劃與車間調(diào)度集成優(yōu)化[J]. 劉瓊,梅偵.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]面向低碳的切削參數(shù)與調(diào)度集成優(yōu)化[J]. 劉瓊,周迎冬,張漪.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]面向低制造能耗的車間作業(yè)調(diào)度優(yōu)化仿真[J]. 李小霞,黃小毛,劉建曉,劉峰.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]一種基于并行搜索策略的蒼狼算法[J]. 符強(qiáng),汪鵬君,童楠.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(06)
[7]數(shù)控車床切削參數(shù)的能量效率優(yōu)化[J]. 周志恒,張超勇,謝陽,黃拯滔,邵新宇.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2015(09)
[8]基于灰狼優(yōu)化算法的置換流水線車間調(diào)度[J]. 呂新橋,廖天龍.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]面向高效低碳的機(jī)械加工工藝路線多目標(biāo)優(yōu)化模型[J]. 李聰波,李鵬宇,劉飛,崔龍國,稅虹.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(17)
[10]基于廣義邊界的機(jī)械加工系統(tǒng)碳排放量化方法[J]. 李聰波,崔龍國,劉飛,李鵬宇.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(09)

博士論文
[1]面向節(jié)能的工藝規(guī)劃與車間調(diào)度研究[D]. 戴敏.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]多目標(biāo)集成式工藝規(guī)劃與車間調(diào)度問題的求解方法研究[D]. 文笑雨.華中科技大學(xué) 2014
[3]基于碳排放評估的低碳制造工藝規(guī)劃決策模型及應(yīng)用研究[D]. 尹瑞雪.重慶大學(xué) 2014
[4]面向綠色制造的工藝規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 曹華軍.重慶大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于LCA的輕型汽車低碳供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)優(yōu)化研究[D]. 厲云龍.北京交通大學(xué) 2013
[2]低碳調(diào)度模型研究及其在輪胎制造過程中的應(yīng)用[D]. 鄭慶仁.華南理工大學(xué) 2012
[3]制造過程中的低碳優(yōu)化模型研究及應(yīng)用[D]. 楊淑愛.華南理工大學(xué) 2012



本文編號：3601364