本文關(guān)鍵詞：考慮能耗優(yōu)化的柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度方法研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：“綠色發(fā)展”是《中國(guó)制造2025》的基本方針之一,這是我國(guó)為實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略所制定的首個(gè)十年規(guī)劃,因此考慮節(jié)能降耗的綠色制造現(xiàn)已成為制造業(yè)的新趨勢(shì);此外,加速襲來(lái)的工業(yè)4.0浪潮使得客戶對(duì)產(chǎn)品的需求日益多樣化與個(gè)性化,而且實(shí)際生產(chǎn)調(diào)度中常會(huì)發(fā)生機(jī)器故障、新工件到達(dá)等干擾事件,因此本文圍繞考慮能耗的柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究。首先探討了車間干擾事件的分類,并預(yù)設(shè)了機(jī)器故障、新工件到達(dá)、工件取消、加工時(shí)間變化等四類典型干擾事件的研究環(huán)境。在對(duì)多種動(dòng)態(tài)再調(diào)度策略及滾動(dòng)窗口技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,本文采用基于事件和周期的混合驅(qū)動(dòng)再調(diào)度策略、完全再調(diào)度方法及滾動(dòng)窗口優(yōu)化技術(shù)對(duì)柔性作業(yè)車間的動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究。根據(jù)柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題的實(shí)際情況,在綜合考慮調(diào)度效率、穩(wěn)定性和能耗的情況下,建立了多目標(biāo)的調(diào)度優(yōu)化模型。其中調(diào)度效率的性能以最大完工時(shí)間最小指標(biāo)來(lái)表征,調(diào)度穩(wěn)定性的效果以再調(diào)度方案前后的工序開(kāi)始時(shí)間偏離度指標(biāo)來(lái)體現(xiàn),能耗的高低以機(jī)器加工能耗、機(jī)器空載能耗以及工件運(yùn)輸能耗的總和大小來(lái)度量。在此基礎(chǔ)上,為求解多目標(biāo)優(yōu)化下的柔性作業(yè)車間初始靜態(tài)調(diào)度問(wèn)題,提出了一種基于改進(jìn)GA與Pareto優(yōu)化的混合優(yōu)化算法,該算法具有新的種群初始化方法。為了使該混合優(yōu)化算法適用于動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題,設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)調(diào)度更新與合并技術(shù)相結(jié)合的調(diào)度方法,包括原始數(shù)據(jù)更新技術(shù)與前后方案合并技術(shù)。仿真結(jié)果表明,新的種群初始化方法可有效改善優(yōu)化算法的求解性能,驗(yàn)證了該混合優(yōu)化算法的有效性和優(yōu)越性,也證明了結(jié)合動(dòng)態(tài)調(diào)度更新與合并技術(shù)可有效處理上述四類典型干擾事件下的柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題。隨后,以一個(gè)簡(jiǎn)單算例為例,運(yùn)用所設(shè)計(jì)的混合優(yōu)化算法逐步從單目標(biāo)、雙目標(biāo)及多目標(biāo)等三個(gè)方面對(duì)柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化研究。仿真結(jié)果表明,多目標(biāo)優(yōu)化更具優(yōu)勢(shì),其調(diào)度優(yōu)化結(jié)果為一組Pareto最優(yōu)解,為生產(chǎn)調(diào)度決策者提供了科學(xué)多樣化的選擇方案。最后,依據(jù)我國(guó)機(jī)械行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),完成了柔性作業(yè)車間調(diào)度案例的設(shè)計(jì)。在調(diào)度任務(wù)更重、干擾事件發(fā)生更復(fù)雜的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了對(duì)所提出的柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度任務(wù)建模和混合優(yōu)化算法的測(cè)試分析和仿真驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TB497

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