本文關(guān)鍵詞：考慮機(jī)加工設(shè)備可用性的柔性作業(yè)車間節(jié)能調(diào)度方法研究

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【摘要】：作業(yè)車間作為一種車間級(jí)的制造系統(tǒng),它是機(jī)加工制造企業(yè)的主體場(chǎng)所,是能源消耗、資源流動(dòng)以及加工過程的主要活動(dòng)中心。為了提高作業(yè)車間的生產(chǎn)效率,降低成本,長(zhǎng)期以來,制造系統(tǒng)優(yōu)化控制研究中的熱點(diǎn)領(lǐng)域都是作業(yè)車間的優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)。過去,學(xué)者們對(duì)作業(yè)車間高效運(yùn)行的理論和方法研究較多,其調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)主要包括時(shí)間和成本,而對(duì)作業(yè)車間的能源效率和節(jié)能的考慮不足。事實(shí)上,在作業(yè)車間加工過程中,相同的作業(yè)任務(wù),在不同的機(jī)加工設(shè)備上進(jìn)行加工,其能耗值是不同的。通過合理的作業(yè)調(diào)度,可以有效降低總體的作業(yè)能耗,提高作業(yè)車間能量效率。因此,在進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化的同時(shí)考慮節(jié)能的柔性作業(yè)車間調(diào)度問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文從合理安排作業(yè)任務(wù)的角度,著眼于實(shí)現(xiàn)最大完工時(shí)間和作業(yè)總能耗的同時(shí)優(yōu)化,針對(duì)柔性作業(yè)車間節(jié)能調(diào)度問題進(jìn)行研究。主要研究工作如下:首先,在分析作業(yè)車間能量流的基礎(chǔ)上,闡述了作業(yè)任務(wù)優(yōu)化對(duì)車間節(jié)能的影響。圍繞一類帶機(jī)加工設(shè)備柔性的作業(yè)車間節(jié)能調(diào)度問題,建立了以最大完工時(shí)間和作業(yè)任務(wù)能耗最小為調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)的帶機(jī)加工設(shè)備柔性的作業(yè)車間節(jié)能調(diào)度模型,設(shè)計(jì)了雙層編碼的免疫遺傳算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能調(diào)度模型的求解。然后,分別對(duì)節(jié)能調(diào)度模型中預(yù)調(diào)度和重調(diào)度方法展開研究。在預(yù)調(diào)度研究方面,分析了不確定型因素對(duì)加工過程的影響,設(shè)計(jì)了一種考慮機(jī)加工設(shè)備可用性的預(yù)調(diào)度方法,并分別對(duì)可用性模型、預(yù)調(diào)度流程進(jìn)行了研究。在重調(diào)度研究方面,主要著眼于由異常狀態(tài)信息獲取不及時(shí)導(dǎo)致的重調(diào)度響應(yīng)不及時(shí)的問題,對(duì)加工異常在線識(shí)別方法、重調(diào)度驅(qū)動(dòng)機(jī)制和重調(diào)度策略進(jìn)行了研究。最后,在以上研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了相關(guān)應(yīng)用實(shí)驗(yàn),通過案例對(duì)比分析了該節(jié)能優(yōu)化方法的節(jié)能效果,并且通過在加工過程中設(shè)置固定的異常狀態(tài),驗(yàn)證了預(yù)調(diào)度和重調(diào)度方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：柔性作業(yè)車間 節(jié)能調(diào)度 機(jī)加工設(shè)備可用性 狀態(tài)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TB497
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 論文選題背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和總結(jié)10-13
• 1.2.1 作業(yè)車間節(jié)能調(diào)度問題研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 不確定情況下作業(yè)車間調(diào)度問題研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)12-13
• 1.3 論文研究的目的意義及項(xiàng)目來源13
• 1.3.1 論文研究的目的和意義13
• 1.3.2 論文項(xiàng)目來源13
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)13-15
• 2 帶機(jī)加工設(shè)備柔性的FJS節(jié)能調(diào)度問題研究15-31
• 2.1 作業(yè)車間能量流分析15-17
• 2.2 帶機(jī)加工設(shè)備柔性的作業(yè)車間節(jié)能調(diào)度模型17-21
• 2.2.1 問題介紹17-18
• 2.2.2 參數(shù)說明18-19
• 2.2.3 約束條件19-20
• 2.2.4 目標(biāo)函數(shù)20-21
• 2.3 算法設(shè)計(jì)21-30
• 2.3.1 免疫遺傳算法基本思想與流程21-22
• 2.3.2 編碼方式設(shè)計(jì)22-24
• 2.3.3 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)24
• 2.3.4 遺傳操作設(shè)計(jì)24-27
• 2.3.5 免疫操作設(shè)計(jì)27-29
• 2.3.6 精英染色體庫(kù)29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 考慮機(jī)加工設(shè)備可用性的FJS預(yù)調(diào)度方法31-47
• 3.1 加工過程中不確定因素分析31-32
• 3.2 機(jī)加工設(shè)備可用性試驗(yàn)方法32-35
• 3.3 可用性模型的建立35-42
• 3.3.1 故障間隔時(shí)間經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)的確定36-40
• 3.3.2 常用的分布函數(shù)40-41
• 3.3.3 可用性模型41-42
• 3.4 考慮機(jī)加工設(shè)備可用性的預(yù)調(diào)度方法42-44
• 3.4.1 基本流程42-43
• 3.4.2 相關(guān)參數(shù)的確定43-44
• 3.5 考慮機(jī)加工設(shè)備可用性的預(yù)調(diào)度方案效果分析44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-47
• 4 加工異常事件驅(qū)動(dòng)的FJS重調(diào)度方法47-59
• 4.1 基于功率特征模型的機(jī)加工設(shè)備狀態(tài)在線識(shí)別方法47-53
• 4.1.1 機(jī)加工設(shè)備輸入功率信息的采集47-51
• 4.1.2 功率特征模型的建立51-52
• 4.1.3 運(yùn)行狀態(tài)在線識(shí)別與異常狀態(tài)的判定52-53
• 4.2 重調(diào)度驅(qū)動(dòng)機(jī)制53-55
• 4.3 重調(diào)度策略55-57
• 4.3.1 重調(diào)度目標(biāo)函數(shù)的確定55
• 4.3.2 重調(diào)度基本流程55-56
• 4.3.3 機(jī)加工設(shè)備可用性更新56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究59-67
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和測(cè)試裝置介紹59-61
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c裝置59
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備59-61
• 5.2 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析61-66
• 5.2.1 狀態(tài)在線識(shí)別準(zhǔn)確性驗(yàn)證61-63
• 5.2.2 節(jié)能調(diào)度的能耗優(yōu)化效果驗(yàn)證63-64
• 5.2.3 預(yù)調(diào)度結(jié)果分析64-65
• 5.2.4 重調(diào)度結(jié)果分析65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 附錄77
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果目錄77
• B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目77

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