【摘要】：在傳統(tǒng)的機加工車間中,工藝規(guī)劃與作業(yè)分配是兩個串行且獨立的環(huán)節(jié),分別由經驗豐富的技術人員、管理人員完成。由于機加工車間具有工藝柔性與機器柔性兩大特征,人工難以全局考慮所有的零件工藝,難以實時掌握車間設備的生產狀態(tài),由人工進行的工藝規(guī)劃與作業(yè)分配方案很可能會導致資源沖突與瓶頸的出現(xiàn)。針對上述問題,擬研發(fā)用于機加工車間生產調度的制造執(zhí)行系統(tǒng)。將該工程問題抽象為工藝規(guī)劃與作業(yè)調度集成優(yōu)化問題,即綜合考慮工藝規(guī)劃與作業(yè)分配,利用優(yōu)化算法從眾多工藝路徑、作業(yè)路徑的組合中選出生產用時較短的方案。研究內容分為模型建立、算法設計、軟件實現(xiàn)三個部分。首先,考慮工件在設備上的裝夾時間、拆卸時間及工件在設備間轉移所需的物流時間,提出了車間設備、布局的描述方法;考慮工藝柔性,提出了一種帶優(yōu)先級的析取圖以描述零件工藝流程;考慮工件裝拆、車間物流、工藝約束,建立了工藝規(guī)劃與作業(yè)調度集成優(yōu)化問題的數(shù)學模型。其次,基于傳統(tǒng)蟻群算法思想,依據(jù)對車間設備、布局、工藝的描述方法及建立的優(yōu)化數(shù)學模型,設計了該優(yōu)化問題的求解算法,并對傳統(tǒng)算法中的信息素更新環(huán)節(jié)進行了改進,以提升算法性能。最后,根據(jù)設計的算法編寫了機加工車間制造執(zhí)行系統(tǒng)的生產調度軟件模塊,并用真實案例對其有效性與可用性進行了驗證。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP18;F273
【圖文】：

合肥工業(yè)大學學術碩士研究生學位論文二章 工藝規(guī)劃與作業(yè)調度集成優(yōu)化問題建集成優(yōu)化，就是將工藝規(guī)劃與作業(yè)調度兩部分集成到一次優(yōu)兩部分內容對優(yōu)化目標的影響，用一個優(yōu)化模型來表示，并用一次優(yōu)化計算，得出一個優(yōu)化結果，結果中既體現(xiàn)各個零件臺設備的作業(yè)調度方案。車間作業(yè)特點的機加工車間設備布置有四種原則：產品原則、工藝原則、固定，分別適用于少品種大批量、多品種小批量、大型產品、零件的研究對象是來圖定制的機加工車間，屬于多品種小批量的用工藝原則，即典型的機群式布置方式[41]，如圖 2.1 所示。采，設備利用率高、柔性好，便于多樣化產品的加工，但生產計。

機加工車間設備及工藝描述方法工藝規(guī)劃與作業(yè)調度集成優(yōu)化問題主要以完工時間為優(yōu)化目標。在計算完間的過程中，考慮工件裝拆時間、物流時間及零件的工藝約束。需要對具加工車間進行抽象與簡化，以數(shù)學模型來表達其結構、狀態(tài)、動態(tài)行為與，即采用符號、數(shù)學方程、數(shù)學函數(shù)或數(shù)據(jù)表格等方法定義車間生產系統(tǒng)之間的關系。.1 設備描述方法根據(jù)機群式布置方式，規(guī)劃一個小型的機加工車間。車間內有 4 臺數(shù)控車臥式銑床，3 臺立式銑床，1 臺拉床，1 臺平面磨床，1 臺外圓磨床，1 臺磨床，2 臺鉆床，1 臺電火花機，1 臺線切割機，2 臺高頻淬火設備，及 2 、鉗工臺。利用雙層滾筒流水線輸送托盤，其中上層向后輸送，下層向前輸輸送線各個端點處設置升降機，用于托盤在上下層輸送線之間轉移。利用 R術控制托盤的擋停、放行與換向。利用工業(yè)機器人實現(xiàn)數(shù)控設備的自動上下間布局示意圖如圖 2.2 所示。

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本文編號：2717469