【摘要】： 制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是面向生產(chǎn)車間的管理信息系統(tǒng),它填補(bǔ)了企業(yè)計(jì)劃管理層和車間控制層之間的“鴻溝”。合理且優(yōu)化的作業(yè)級生產(chǎn)調(diào)度對于MES在制造企業(yè)成功實(shí)施有著關(guān)鍵的決定作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步,具有悠久歷史的生產(chǎn)調(diào)度問題研究領(lǐng)域目前正朝著柔性化、動態(tài)化、多目標(biāo)化等方向發(fā)展。 本文依托離散制造企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)為應(yīng)用背景,研究符合生產(chǎn)調(diào)度理論發(fā)展方向且適合當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)的柔性制造動態(tài)多目標(biāo)調(diào)度技術(shù)。對現(xiàn)階段實(shí)際生產(chǎn)中的柔性制造環(huán)境進(jìn)行充分分析之后,在柔性作業(yè)車間調(diào)度模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了多目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度動態(tài)模型,作為本文研究并著手解決的對象。 為解決柔性制造動態(tài)多目標(biāo)調(diào)度問題,在應(yīng)對實(shí)際生產(chǎn)過程中來自車間內(nèi)外部的動態(tài)擾動方面,采取以事件驅(qū)動方式統(tǒng)一處理,并利用滾動窗口技術(shù)縮小問題規(guī)模進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化排產(chǎn)方案生成方面,采用在柔性、動態(tài)、多目標(biāo)三方面都進(jìn)行改進(jìn)的遺傳算法作為優(yōu)化方法,本文在這些方面的具體創(chuàng)新和改進(jìn)有:全新的適合柔性作業(yè)車間調(diào)度問題的編碼方式;問題領(lǐng)域?qū)ο髤⑴c遺傳操作,進(jìn)行自主意識的變異方式;對基于Pareto優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化理論具有普遍意義的理想平凡解概念,并將其作為評價解優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn);將隱性并行化遺傳過程的顯性化,以提升算法效率滿足實(shí)時動態(tài)要求。 最后,在上述研究的基礎(chǔ)上,基于模塊化、可重構(gòu)、易集成的實(shí)時動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)框架,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了仿真原型系統(tǒng),采用應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了研究成果驗(yàn)證。
【圖文】：

的工序給后面被加工的工序造成盡可能短的拖延�？焖俚那蠼庑适腔谝�(guī)則的啟發(fā)式算法的優(yōu)勢，接下來我們將采用上述算法作為調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)算法，對動態(tài)調(diào)度處理機(jī)制進(jìn)行驗(yàn)證。3.4.2 實(shí)驗(yàn)一：工件加工任務(wù)動態(tài)加入與撤銷在開放式的制造車間，生產(chǎn)訂單會源源不斷的到達(dá)，這就意味著經(jīng)常會由工件的加工任務(wù)需要加入進(jìn)來。同時，另一方面由于客戶需求的變更加工任務(wù)也可能被撤銷。實(shí)驗(yàn)一的目的就是驗(yàn)證系統(tǒng)是否能滿足工件加工任務(wù)的動態(tài)調(diào)整。在系統(tǒng)時鐘 t=4 時，仿真模擬器產(chǎn)生有新工件到達(dá)的事件。該事件被系統(tǒng)捕獲之后，產(chǎn)生如下對話框（圖 3-5 左）提示用戶是否需要進(jìn)行重調(diào)度。如果此時不進(jìn)行重調(diào)度的話，，新加入的工件不能在原先的調(diào)度方案中反映，會與實(shí)際生產(chǎn)發(fā)生沖突。在進(jìn)行重調(diào)度之后，系統(tǒng)生成了新的調(diào)度方案（見圖 3-6 第二個甘特圖），可見其中加入了新到達(dá)的工件 J4，并且第一道工序按時于 t=6 開工在第二臺機(jī)器上。

某些工件能夠提前開始加工。從新方案（見圖 3-7 第二個甘特圖）中可以看出，工件 3 的第二道工序 O32 原本在時刻 8 才能開始，因?yàn)楣ぜ?2 被撤銷之后，第四臺機(jī)器變成空閑狀態(tài)，又由于具有柔性加工的特性，O32 就被加入到 M4 中提前 2個時間單位開始加工。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH165

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本文編號：2699700