基于混合粒子群算法的車間調(diào)度研究及管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-10-14 19:29
車間的任務(wù)分配是對有用的資源在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加工分配的過程,它包括交貨日期、加工時(shí)間和資源能力等。目前車間里設(shè)備早已代替大量人力勞動(dòng),在快速生產(chǎn)過程中,車間對物資和設(shè)備的快速調(diào)動(dòng)顯得尤為重要。紡織行業(yè)是一個(gè)擁有多工藝和復(fù)雜車間環(huán)境的產(chǎn)業(yè),因其車間機(jī)器數(shù)量大、加工工序繁雜和操作人員多等因素而難以實(shí)現(xiàn)管理,在目前實(shí)行綠色制造的社會(huì)環(huán)境中,紡織產(chǎn)業(yè)不得不尋求一個(gè)好的調(diào)度方法和管理系統(tǒng),以減少能源損耗。故本文以紡織車間為研究對象圍繞車間調(diào)度的問題展開研究。本文主要對粒子群算法改進(jìn),以其尋優(yōu)方式與柯西分布相似來對算法優(yōu)化,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境建立約束模型和目標(biāo)函數(shù),并對實(shí)際生產(chǎn)中的維修中斷的問題進(jìn)行研究和解決。為最大化利用車間資源,建立車間管理系統(tǒng)并整合各個(gè)部門的資源和設(shè)備運(yùn)行記錄,提高車間管理效率。具體內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)車間管理系統(tǒng)的功能模塊,介紹各個(gè)功能和系統(tǒng)框架。根據(jù)系統(tǒng)基本框架綜合考慮車間狀況,盡可能模擬車間的真實(shí)生產(chǎn)情況,并分析車間調(diào)度約束,如順序優(yōu)先級約束、加工一次約束和維修中斷約束等,建立車間調(diào)度數(shù)學(xué)模型。(2)以粒子群算法為基礎(chǔ)研究車間調(diào)度問題。首先根據(jù)車間生產(chǎn)需求建立相關(guān)目標(biāo)函數(shù)...
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究狀況
1.3 紡織車間管理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 車間調(diào)度的數(shù)學(xué)模型和管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
2.1 管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
2.2 車間調(diào)度模型設(shè)計(jì)
2.2.1 調(diào)度約束條件
2.2.2 調(diào)度約束模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于改進(jìn)混合粒子群算法的車間調(diào)度優(yōu)化
3.1 引言
3.2 機(jī)器狀態(tài)介紹
3.2.1 機(jī)器狀態(tài)
3.2.2 可靠性評估
3.3 粒子群算法介紹
3.4 計(jì)及機(jī)器狀態(tài)的目標(biāo)函數(shù)的建立
3.5 改進(jìn)粒子群算法
3.5.1 Cauchy逆累積分布改進(jìn)位置更新
3.5.2 粒子更新
3.5.3 改進(jìn)粒子群算法流程
3.6 實(shí)驗(yàn)仿真
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于雙種群粒子群算法對車間調(diào)度的研究
4.1 雙粒子群算法
4.1.1 雙粒子群研究背景
4.1.2 雙種群選擇
4.2 帶維修時(shí)間的任務(wù)調(diào)度
4.2.1 粒子響應(yīng)
4.2.2 維修時(shí)間預(yù)測
4.2.3 任務(wù)調(diào)度
4.2.4 雙粒子群算法流程
4.3 實(shí)驗(yàn)仿真
4.3.1 維修時(shí)間T的計(jì)算
4.3.2 基于響應(yīng)粒子和雙種群粒子的車間調(diào)度
4.3.3 帶維修時(shí)間的車間調(diào)度
4.4 本章小結(jié)
第五章 車間管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1 數(shù)據(jù)庫訪問
5.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
5.3 管理系統(tǒng)的開發(fā)
5.3.1 登陸系統(tǒng)
5.3.2 生產(chǎn)預(yù)覽
5.3.3 生產(chǎn)管理調(diào)度模塊
5.3.4 設(shè)備管理
5.3.5 維修管理
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Agent的混合流水車間動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)[J]. 王芊博,張文新,王柏琳,吳子軒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(10)
[2]基于智慧工廠實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 程浩,袁紅兵. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(07)
[3]一種制造執(zhí)行系統(tǒng)底層模擬采集系統(tǒng)開發(fā)[J]. 史珊海,呂健群,余全旺. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(05)
[4]成組生產(chǎn)方式下生產(chǎn)調(diào)度和設(shè)備維護(hù)的多目標(biāo)聯(lián)合決策問題[J]. 廖雯竹,張秀芳. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(01)
[5]煉鋼連鑄生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)先級策略混合遺傳算法[J]. 徐兆俊,鄭忠,高小強(qiáng). 控制與決策. 2016(08)
[6]基于社會(huì)關(guān)系的工作流任務(wù)分派策略研究[J]. 余陽,王潁,劉醒梅,陳健. 軟件學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]基于免疫遺傳算法的車間天車調(diào)度仿真模型[J]. 鄭忠,周超,陳開. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2013(01)
[8]基于多目標(biāo)粒子群算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度優(yōu)化方法[J]. 王云,馮毅雄,譚建榮,李中凱. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(02)
[9]Methods for Integrating Energy Consumption and Environmental Impact Considerations into the Production Operation of Machining Processes[J]. HE Yan and LIU Fei State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(04)
[10]基于比例風(fēng)險(xiǎn)模型的狀態(tài)維修決策研究[J]. 滿強(qiáng),陳麗,夏良華,程中華. 裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]考慮維護(hù)限制的置換流水車間調(diào)度問題研究[D]. 陳茂材.重慶大學(xué) 2017
[2]基于多種群遺傳算法的某水表制造企業(yè)置換流水車間生產(chǎn)調(diào)度問題研究[D]. 王衛(wèi)平.華東理工大學(xué) 2017
[3]基于動(dòng)態(tài)分批的柔性流水車間能效優(yōu)化調(diào)度方法研究[D]. 梅攀.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[4]改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法在輪胎硫化車間調(diào)度的應(yīng)用研究[D]. 郭超.青島科技大學(xué) 2016
[5]基于群智能優(yōu)化算法的硫化車間多目標(biāo)調(diào)度問題的研究[D]. 孫貽相.青島科技大學(xué) 2013
[6]分布式設(shè)備儀器網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)研究[D]. 潘亮.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]海船船員適任性多層次灰色綜合評價(jià)研究[D]. 徐紅明.大連海事大學(xué) 2007
本文編號:3436716
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究狀況
1.3 紡織車間管理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 車間調(diào)度的數(shù)學(xué)模型和管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
2.1 管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
2.2 車間調(diào)度模型設(shè)計(jì)
2.2.1 調(diào)度約束條件
2.2.2 調(diào)度約束模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于改進(jìn)混合粒子群算法的車間調(diào)度優(yōu)化
3.1 引言
3.2 機(jī)器狀態(tài)介紹
3.2.1 機(jī)器狀態(tài)
3.2.2 可靠性評估
3.3 粒子群算法介紹
3.4 計(jì)及機(jī)器狀態(tài)的目標(biāo)函數(shù)的建立
3.5 改進(jìn)粒子群算法
3.5.1 Cauchy逆累積分布改進(jìn)位置更新
3.5.2 粒子更新
3.5.3 改進(jìn)粒子群算法流程
3.6 實(shí)驗(yàn)仿真
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于雙種群粒子群算法對車間調(diào)度的研究
4.1 雙粒子群算法
4.1.1 雙粒子群研究背景
4.1.2 雙種群選擇
4.2 帶維修時(shí)間的任務(wù)調(diào)度
4.2.1 粒子響應(yīng)
4.2.2 維修時(shí)間預(yù)測
4.2.3 任務(wù)調(diào)度
4.2.4 雙粒子群算法流程
4.3 實(shí)驗(yàn)仿真
4.3.1 維修時(shí)間T的計(jì)算
4.3.2 基于響應(yīng)粒子和雙種群粒子的車間調(diào)度
4.3.3 帶維修時(shí)間的車間調(diào)度
4.4 本章小結(jié)
第五章 車間管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1 數(shù)據(jù)庫訪問
5.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
5.3 管理系統(tǒng)的開發(fā)
5.3.1 登陸系統(tǒng)
5.3.2 生產(chǎn)預(yù)覽
5.3.3 生產(chǎn)管理調(diào)度模塊
5.3.4 設(shè)備管理
5.3.5 維修管理
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Agent的混合流水車間動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)[J]. 王芊博,張文新,王柏琳,吳子軒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(10)
[2]基于智慧工廠實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 程浩,袁紅兵. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(07)
[3]一種制造執(zhí)行系統(tǒng)底層模擬采集系統(tǒng)開發(fā)[J]. 史珊海,呂健群,余全旺. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(05)
[4]成組生產(chǎn)方式下生產(chǎn)調(diào)度和設(shè)備維護(hù)的多目標(biāo)聯(lián)合決策問題[J]. 廖雯竹,張秀芳. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(01)
[5]煉鋼連鑄生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)先級策略混合遺傳算法[J]. 徐兆俊,鄭忠,高小強(qiáng). 控制與決策. 2016(08)
[6]基于社會(huì)關(guān)系的工作流任務(wù)分派策略研究[J]. 余陽,王潁,劉醒梅,陳健. 軟件學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]基于免疫遺傳算法的車間天車調(diào)度仿真模型[J]. 鄭忠,周超,陳開. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2013(01)
[8]基于多目標(biāo)粒子群算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度優(yōu)化方法[J]. 王云,馮毅雄,譚建榮,李中凱. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(02)
[9]Methods for Integrating Energy Consumption and Environmental Impact Considerations into the Production Operation of Machining Processes[J]. HE Yan and LIU Fei State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400030, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(04)
[10]基于比例風(fēng)險(xiǎn)模型的狀態(tài)維修決策研究[J]. 滿強(qiáng),陳麗,夏良華,程中華. 裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]考慮維護(hù)限制的置換流水車間調(diào)度問題研究[D]. 陳茂材.重慶大學(xué) 2017
[2]基于多種群遺傳算法的某水表制造企業(yè)置換流水車間生產(chǎn)調(diào)度問題研究[D]. 王衛(wèi)平.華東理工大學(xué) 2017
[3]基于動(dòng)態(tài)分批的柔性流水車間能效優(yōu)化調(diào)度方法研究[D]. 梅攀.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[4]改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法在輪胎硫化車間調(diào)度的應(yīng)用研究[D]. 郭超.青島科技大學(xué) 2016
[5]基于群智能優(yōu)化算法的硫化車間多目標(biāo)調(diào)度問題的研究[D]. 孫貽相.青島科技大學(xué) 2013
[6]分布式設(shè)備儀器網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)研究[D]. 潘亮.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]海船船員適任性多層次灰色綜合評價(jià)研究[D]. 徐紅明.大連海事大學(xué) 2007
本文編號:3436716
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