隨著制造全球化飛速的發(fā)展,分布式制造的生產(chǎn)模式變得越來越普遍。分布式制造環(huán)境的復(fù)雜性進(jìn)一步提高了調(diào)度求解的難度。本文針對(duì)分布制造環(huán)境下多廠生產(chǎn)調(diào)度問題進(jìn)行研究,以期通過多廠之間的協(xié)調(diào)和作業(yè)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、降低成本和提高分布式系統(tǒng)的整體效率和效益。本文對(duì)分布式多工廠生產(chǎn)調(diào)度問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,分析了分布式多廠調(diào)度問題的研究重點(diǎn)、難點(diǎn),對(duì)目前研究中存在的問題進(jìn)行了剖析;對(duì)生產(chǎn)調(diào)度遺傳算法的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了較深入研究。在此基礎(chǔ)上,考慮了多工廠、工廠之間工件轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間加工機(jī)器之間工件轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間等因素,建立了分布式多廠調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)分布式多廠環(huán)境下,生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)所涉及的實(shí)體對(duì)象多、信息關(guān)系復(fù)雜的特點(diǎn),本文梳理了分布式多工廠實(shí)際物理系統(tǒng)中各主要模塊的信息特征及其相互之間的信息關(guān)系,基于信息物理系統(tǒng)建立了分布調(diào)度系統(tǒng)物理——信息架構(gòu),所有工廠定義為并行的信息自主體,工廠之間信息交換地位平等、數(shù)據(jù)共享,通過信息的交互和協(xié)同,管理和調(diào)度各工廠及相互之間的作業(yè)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立基于邊緣計(jì)算模型,信息物理系統(tǒng)為邊緣計(jì)算模型建立了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),邊緣計(jì)算模型對(duì)多工廠物理組件進(jìn)一步封... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1分布式多廠CPS系統(tǒng)架構(gòu)

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2.3邊緣計(jì)算通用框架Fig.2.3Generalframeworkforedgecomputing其中，邊緣節(jié)點(diǎn)能夠嵌入大部分的邊緣設(shè)備、異構(gòu)連接，采集到的數(shù)據(jù)上傳到云計(jì)算平臺(tái)，提供處理數(shù)據(jù)的資源并且能夠快速響應(yīng)，數(shù)據(jù)的安全性能夠得到可靠的保證；聯(lián)接計(jì)算層中的內(nèi)容對(duì)上層提供了信息對(duì)接的接口，將架構(gòu)的復(fù)雜性隱藏了起來，能夠保證服務(wù)的協(xié)同工作不受到影響；業(yè)務(wù)層提供了端到端的業(yè)務(wù)流；模型驅(qū)動(dòng)的服務(wù)框架為頂層提供了智能服務(wù)，開發(fā)與部署協(xié)同合作。本文提出一種分布式制造環(huán)境下基于邊緣計(jì)算框架的框架如圖2.4所示，包含以下組件。（1）加工機(jī)器。生產(chǎn)制造過程中使用到的各種生產(chǎn)加工機(jī)械，每種產(chǎn)品需要多道工序完成，每道工序需要不同種類機(jī)器或多道工序需要同種機(jī)器。（2）運(yùn)輸車輛。工廠之間運(yùn)輸物資的車輛或者相同車間內(nèi)負(fù)責(zé)不同機(jī)器加工工件轉(zhuǎn)移的車輛等。（3）邊緣設(shè)備。每臺(tái)生產(chǎn)機(jī)器都由一個(gè)邊緣裝置監(jiān)控，提高機(jī)器生產(chǎn)效率、避免延遲交貨，從而降低成本。每個(gè)邊緣設(shè)備采集和預(yù)處理被控生產(chǎn)機(jī)器的信息和系統(tǒng)特性，并將其傳輸?shù)焦S遠(yuǎn)端的一個(gè)集中的云中心。（4）云中心。云中心通過網(wǎng)關(guān)等通訊設(shè)備與所有邊緣設(shè)備連接，云中心接收底層邊緣設(shè)備向上傳輸?shù)男畔�，�?duì)經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算，再將調(diào)度的結(jié)果發(fā)送給所有的邊緣設(shè)備，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)器按照決策信息進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

第2章分布式多工廠生產(chǎn)調(diào)度問題的建模15圖2.4分布式環(huán)境邊緣計(jì)算架構(gòu)Fig.2.4Distributedcomputingedgecomputingarchitecture為實(shí)現(xiàn)多工廠的調(diào)度管理問題，需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，本著安全、實(shí)時(shí)、可靠原則建立多工廠調(diào)度框架，圖2.5給出了這種結(jié)構(gòu)框架中涉及的主要單元節(jié)點(diǎn)。圖2.5智慧工廠架構(gòu)Fig.2.5Smartfactoryarchitecture框架中主要包括云端服務(wù)、網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、遠(yuǎn)端服務(wù)器、工廠底層智能生產(chǎn)設(shè)備。與傳統(tǒng)的工廠生產(chǎn)模式不同之處在于擁有了分布式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，這部分設(shè)備不僅僅做著收集數(shù)據(jù)的工作，更主要的參與到邊緣計(jì)算服務(wù)中，數(shù)據(jù)的分析工作也有其參與，最終目的都是為云端計(jì)算減少負(fù)擔(dān)。工廠中的智能設(shè)備需要建立通信，智能網(wǎng)關(guān)起到了這部分作用，同時(shí)在分布式系統(tǒng)中細(xì)化工廠中的分工合作，能夠高效的組織管理工廠的

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3095861