【摘要】： 在全球化和網(wǎng)絡(luò)化的制造新環(huán)境下,網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造資源的優(yōu)化配置是實現(xiàn)異地協(xié)同制造的關(guān)鍵技術(shù),已經(jīng)成為現(xiàn)代集成制造研究領(lǐng)域的熱點問題之一。本文以網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造資源優(yōu)化配置為背景,以制造資源為核心,深入研究制造資源對象的信息管理和建模問題,重點研究基于DNA遺傳算法的制造資源的智能優(yōu)化仿真問題,為實現(xiàn)制造資源的優(yōu)化配置奠定了理論基礎(chǔ),并建立基于DNA遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造資源優(yōu)化配置系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容如下: (1)針對協(xié)同制造資源優(yōu)化配置的理論問題進(jìn)行研究。由于目前的協(xié)同制造資源優(yōu)化配置尚沒有完善的和普遍適用的理論基礎(chǔ),從概念和過程等方面對制造資源進(jìn)行系統(tǒng)的、多層次的基礎(chǔ)理論研究,將協(xié)同制造的資源優(yōu)化配置技術(shù)分為協(xié)同制造資源信息模型、協(xié)同制造資源優(yōu)化配置模型、協(xié)同制造資源優(yōu)化仿真算法三類,在此基礎(chǔ)上,建立以制造資源為核心的制造資源優(yōu)化配置概念模型和過程模型,開展制造資源的管理和基于UML的建模工作。 (2)研究網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造資源的優(yōu)化配置技術(shù)和評價指標(biāo)。由于協(xié)同制造任務(wù)的復(fù)雜性,將制造資源優(yōu)化配置技術(shù)從更為細(xì)微的資源能力信息層次來研究制造資源的選擇,并建立更加科學(xué)化和精確化的定性指標(biāo)評價方法,研究基于定量優(yōu)化指標(biāo)的面向候選制造資源集合的優(yōu)化配置技術(shù),將制造資源優(yōu)化配置問題歸結(jié)為傳統(tǒng)制造模式下的多目標(biāo)車間制造資源調(diào)度技術(shù)、虛擬企業(yè)或者動態(tài)聯(lián)盟的伙伴選擇技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造資源優(yōu)化配置技術(shù)三個基本問題,并給出相應(yīng)的求解方法。 (3)研究基于DNA遺傳算法的協(xié)同制造資源優(yōu)化配置仿真算法。針對普通遺傳算法存在編碼簡單且局部尋優(yōu)能力差等特點,重點研究采用兩類基于DNA計算的改進(jìn)遺傳算法來求解協(xié)同制造資源優(yōu)化配置問題,RNA-SIGA算法采用四進(jìn)制編碼方式,使用分區(qū)選擇方法,設(shè)計分區(qū)動態(tài)自適應(yīng)的交叉、變異等操作;DNA-DIGA算法采用雙單鏈編碼方式,使用基于Pareto排序的個體密度選擇操作,設(shè)計分類漸變和突變的交叉、變異等操作,通過推理證明兩類算法的全局收斂性,接著采用典型測試函數(shù)對兩類算法的性能進(jìn)行仿真測試,并分別利用遺傳算法和設(shè)計的兩類算法對比求解三類優(yōu)化配置問題,優(yōu)化結(jié)果證明了算法的有效性。 (4)研究網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造資源優(yōu)化配置系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。提出協(xié)同制造資源優(yōu)化配置系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程,完成系統(tǒng)的功能設(shè)計與開發(fā),實現(xiàn)了基于DNA遺傳算法的協(xié)同制造資源優(yōu)化配置技術(shù)的集成。分別以多目標(biāo)車間協(xié)同資源優(yōu)化、協(xié)同伙伴優(yōu)選和網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同資源優(yōu)化配置為例,給出制造資源優(yōu)化配置實例的應(yīng)用流程和運(yùn)行結(jié)果,系統(tǒng)地驗證本文所提出的理論、模型和方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH166
【圖文】：

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文綜上所述，對異地協(xié)同制造系統(tǒng)中的資源進(jìn)行合理的分類，這是進(jìn)行協(xié)同制造資源優(yōu)化配置之前必須考慮的問題。本文在上述分類研究的基礎(chǔ)上，從資源提供者的角度，按照資源的屬性、用戶需求、使用方式以及在制造活動中發(fā)揮的作用，將制造資源分為人力資源、制造資源、技術(shù)資源、物料資源、應(yīng)用系統(tǒng)資源、服務(wù)資源、用戶信息資源、計算資源和其他相關(guān)資源九類。其結(jié)構(gòu)模型如圖 2-1 所示。

第二章 協(xié)同制造資源優(yōu)化配置技術(shù)研究它是對企業(yè)各種制造資源的數(shù)字化描述，包括材料、機(jī)床設(shè)數(shù)據(jù)等各種數(shù)字化信息，是各種生產(chǎn)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。型應(yīng)包括三個方面，即資源的結(jié)構(gòu)形式、資源制造能力和資示。式是實現(xiàn)產(chǎn)品的所有物理元素，對它們的描述是基于物理特能力是進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)使資源可完成的工藝；資源狀態(tài)則反映狀態(tài)、負(fù)荷狀況等。因此，制造資源建模是一種建立描述制它通過定義制造資源實體及其相互間的關(guān)系來描述企業(yè)的制。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王曉娟;多目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度方法研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 王富章;鐵路災(zāi)害風(fēng)險評估與應(yīng)急救援策略研究[D];北京交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 趙乃妮;不同通風(fēng)模式室內(nèi)空氣品質(zhì)的多目標(biāo)優(yōu)化[D];安徽工業(yè)大學(xué);2011年

2 肖蕾;敏捷制造企業(yè)的制造資源選擇研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

本文編號：2739753