邓德斌[1]2003年在《可视化动态生产调度算法及其实现》文中研究说明车间作业调度问题是制造执行系统研究的核心和重点之一，它对于提高企业的资源利用率、提高产品的质量、缩短交货期、降低生产成本、提高企业在市场经济中的竞争力具有重要的意义。本文结合西飞公司数控车间的具体情况和特点，在对数控车间现有的生产计划、作业调度、资源管理等工作流程和管理方法充分调研和分析的基础上，完成了数控车间制造执行系统的概要设计。在概要设计框架下，重点研究了车间作业调度问题及其关键技术，按照西飞公司数控车间的生产组织与管理规范，建立了生产调度的数学模型。利用遗传算法作为调度系统的优化算法，提出以工件号进行染色体编码的编码规则，解决了利用二进制编码容易出现非法解的问题。通过对可视化动态调度技术的研究，提出了人工评估与决策的可视化动态调度系统的实现方法，使用Visual C++编程完成了可视化动态调度软件原型系统的开发，并利用标准问题对算法和原型系统进行了的实例研究，证实了算法的正确性和系统的可行性。
白俊杰[2]2010年在《虚拟单元制造车间的规划与调度关键技术研究》文中指出市场竞争的日益激烈和市场需求动态多变，迫使企业车间的制造系统必须具备快速可重构的能力，从而以合理的成本快速投入新产品的生产，适应动态多变的市场和客户的个性化需求。同时，随着物联网技术的发展和制造执行系统在生产制造领域应用的不断深入，也促使生产车间不断向透明化、数字化、可视化方向转变。本文分析和总结了目前典型的制造模式特点以及车间制造系统的发展趋势，在虚拟制造单元、物联网和制造执行系统等技术的基础上，发展了一种新的车间制造模式——虚拟单元车间制造模式。本文以虚拟单元制造车间的支持技术、虚拟单元重构方法以及车间的生产控制与调度为研究重点，对这些关键问题和技术进行了系统研究。主要研究内容如下：1、为了使制造系统能够适应动态多变的市场，并具备透明化、数字化、可视化等特点，本文在虚拟制造单元、物联网和制造执行系统等技术的基础上，发展了一种新的车间制造模式——虚拟单元车间制造模式。为了提高车间管理控制的自动化水平，提出了物联网与车间制造系统全面融合的理念和结构，并在可行性方面进行了探索和研究，就一些关键问题提出了相应的技术解决方案。首先，探讨了物联网技术对车间生产的重要意义，提出了一种基于网格平台的物联网构建方法，针对物联网环境的特点提出了一种基于网格服务的MES系统设计开发方法，构建了基于网格服务的MES系统层次体系结构和功能模型。然后，提出了一种物联网环境下生产实时监测和订单实时跟踪问题的解决方法。该方法首先采用WSRF技术将生产设备封装成标准的网格资源，通过设备网格资源动态信息的实时更新与查询和网格资源通知机制实现对生产设备加工过程的实时监测；然后采用OGSA—DAI网格中间件和WSRF技术将异构数据库系统封装成标准的网格服务，从而屏蔽系统的差异性，实现订单进度信息的集成访问。从而可以实现管理人员和客户对生产进度的实时监测，不但为管理者的管理决策提供了实时数据支持，而且便于客户准确预测订单完工时间。2、针对单件、小批量、个性化面向订单生产企业，研究了多张不同交货期生产订单并存情况下的虚拟单元重构问题。采用两阶段的策略进行求解。在产品聚类阶段提出了一种最小树和遗传算法相结合的自适应聚类算法，在算法中引入了一种新的基于最小树的编码方法，有效的缩短了编码长度，缩小了问题的搜索空间。该算法只需操作人员给定聚类的最大数量，就可以自适应地确定最佳聚类数目和产品聚类。在单元重构阶段建立了问题的多目标整数规划模型，针对该问题的特点，将粒子群算法与协同进化策略相结合，提出了一种平行多目标协同粒子群优化算法(PCMOPSO)。采用生产实例对算法的有效性和可行性进行了验证。3、对虚拟单元制造模式下的车间调度特点进行了分析，然后分别针对目标数量较多的高维多目标调度问题和资源共享情况下的生产调度问题进行了研究。针对具有高维搜索空间的多目标生产调度问题，提出了一种基于偏好的多目标粒子群优化算法（PMOPSO）。算法引入了决策者的偏好信息，用以指导算法的搜索过程，使算法在决策者感兴趣的区域进行搜索，不但缩小了算法的搜索空间，提高了算法的效率，而且一次运算只求得偏好区域内若干个折衷解，避免了决策者要在众多非劣解中做出困难的选择。在算法中，采用了新的偏好信息给定方法，即采用目标间重要关系、目标数值或目标权重大致取值范围来表示偏好信息。采用该方法，不但便于决策者给定偏好信息，而且还可以根据决策者的需求，对搜索区域的范围进行适当的调整。针对偏好信息的特点，提出了一种模拟人类社会组织“投票选举”的偏好信息处理方法，该方法直观简便并易于实现。针对资源共享情况下的生产调度问题的特点，将粒子群优化算法与协同进化算法相结合提出了一种分布式协同多目标粒子群调度算法，针对共享资源调度冲突问题，在算法中引入了一种模拟市场机制的解码规则加以解决。并通过仿真试验，对上述两种算法性能进行比较分析和评价，结果表明了算法的有效性和可行性。4、研究了多张不同交货期订单并存情况下的多目标分批动态调度问题。首先，针对传统的多目标动态调度问题，提出了一种基于滚动窗口的多目标粒子群动态调度算法，该算法采用基于周期和事件驱动的混合再调度机制将调度过程分成连续静态调度区间，在每个区间内用基于Pareto概念的多目标粒子群算法对窗口工件进行调度优化，一次求解可得到多个Pareto最优解，为决策者提供了多样性的选择。并针对调度问题的特点，并设计了一种适合多目标调度的间隙插入式解码方法，有效的减小了问题搜索空间。然后，针对面向订单制造的多目标分批动态调度问题，提出了一种基于粒子群算法的多目标柔性分批动态调度算法，算法采用局部更新和完全重调度相结合的策略，既可以保持生产秩序的稳定，同时又保证了算法对突发事件的快速反应能力。在算法中，提出了一种新的基于“游标”的柔性批次分割方法，并采用一种批次分割与加工工序相融合的粒子编码方法，使得该算法不但可以根据机床负荷与订单交货期将工件族划分为具有柔性批量的多个批次，而且可使批次工艺路线和加工排序同时得到优化。而且，算法一次求解可得到多个Pareto最优解，为决策者提供了多样性的选择。并且，通过实例验证了上述算法有效性和可行性。5、最后，设计并开发了虚拟单元制造车间MES原型系统，对原型系统的主要功能进行了介绍，并将该原型系统在工业泵阀工厂进行了实验性应用。
刘艳秋[3]2010年在《炼钢—连铸—热轧MES开发及若干调度算法研究》文中认为近年来,随着科技的不断进步,市场经济与产业结构的不断调整,作为工业源头的钢铁企业同样面临着技术革新和结构调整。炼钢—连铸—热轧处于钢铁产品生产过程的上游,如何及时、连续、有效地进行连铸与热轧成为钢铁企业生产管理的重要课题。应运而生的动态调度与加热炉调度对于消除生产扰动、稳定生产流程、提高钢铁企业经济效益具有重要的现实意义。本文以国家863计划/先进制造技术领域专题项目“基于最佳工艺温度的炼钢—精炼—连铸流程能耗综合优化系统(2007AA04Z194)”为背景,结合钢铁工业实际生产流程,设计了采用规则推理和人机交互相结合的、为保证连铸的可视化动态调度算法,同时编制了为保证连续热轧的加热炉调度算法,力求贴近实际生产过程,解决实际问题,使钢厂各生产环节连续顺畅,进而提高钢厂生产效益。论文主要工作体现在以下几个方面：(1)完成了炼钢—连铸—热轧生产调度系统的初步设计,简要分析了系统的功能需求,实现了炼钢—连铸—热轧MES系统基本功能的开发。(2)针对炼钢—连铸—热轧的生产特点,对生产调度问题进行分析。研究了炼钢—连铸—热轧生产调度中存在的约束条件,分析了炼钢—连铸—热轧生产过程的动态调度策略。根据时间约束网络的相关知识,简单实现了对炼钢—连铸过程中不合理生产计划的动态调度。(3)针对国内某轧钢厂热轧钢板生产过程中的加热炉调度问题的特点,建立了加热炉优化调度数学模型,设计了分散搜索算法(Scatter Search)对模型进行求解,通过大量的实验分析并验证了模型计算法的有效性。最后对本文的不足及未来的研究方向进行了讨论。
肖实凡[4]2008年在《依单制造模具车间交互反应式调度方法研究及系统开发》文中指出随着进入21世纪和全球制造时代的来临,制造环境变得更具有动态性和竞争性,个性化的市场需求和竞争的压力要求现代制造系统进一步向敏捷化、智能化、集成化和全球化方向发展。客户化的生产需求对生产调度系统提出新的要求,促使相关研究从“优化调度”,“柔性调度”,向“敏捷调度”转变,因而对传统的调度方法和调度机制提出了新的挑战。本文对这一领域的若干问题进行了较为深入的研究,取得了一些有益的成果。具体工作和所采用的关键技术路线如下:(1)对现有文献进行了综述,分析了动态不确定环境下车间调度研究的特点以及存在的问题。(2)针对制造执行系统中生产规划和生产调度中普遍存在的不确定性因素所导致的“计划跟不上变化”问题,本文提出了一个基于最大前瞻性(maximum forward vision)的交互反应式的集成解决方案。从根本上避免了N-P complete难题。交互反应式的调度方法通过对产生的突发性的局部修复来对整个系统做出最小的调整以使扰动最小,从而提高了准确的快速反应性,更适合中小型企业的实际生产。(3)构建了一个集成计划(Planning)和调度(Scheduling)两种活动的反应式生产调度系统框架模型框图,包含了叁大模块:1、用于实现制造资源可视化的交互式软件包(Interactive Toolbox);2、用于实现生产工艺与车间调度的自动调度算法引擎;3、用于作业计划发布和车间信息反馈的实时动态数据库。(4)采用基于双向十字链表DCLLs(Doubly Cross-linked Lists)数据结构的实时动态数据库设计;实时动态数据库的基本模型架构,确保了作业计划和车间调度之间能够实现无缝的信息交换。(5)最后,实现了交互反应式调度系统并且与原有调度系统进行了仿真实验对比,得出该系统的响应性能优于常规的自动作业计划和调度方法。同时该系统与车间实时监控系统集成在一起,提供了较强大的交互处理功能,具有良好的人机交互能力。
黄辉[5]2013年在《炼铁—炼钢区间铁水优化调度方法及应用》文中研究说明现代大型钢铁企业炼铁-炼钢区间的铁水物流过程是由多座高炉、多个铁水预处理站(包含多个前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣设备)以及多个炼钢厂倒罐站组成的。高炉产出的铁水由鱼雷罐车(torpedo car,简称TPC)承载(TPC一次装载的铁水称为一个TPC罐次),并由机车牵引至铁水预处理站,铁水预处理站包括前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣等工序,TPC罐次首先由前扒渣设备去除TPC内铁水表层的铁渣,然后由脱硫(脱磷)设备进行铁水的脱硫(脱磷)处理,处理结束之后再由后扒渣设备将脱硫(脱磷)处理后铁水表层产生的铁渣扒掉,之后TPC罐次由机车拉至倒罐站,将铁水倒入至铁水包中,至此铁水完成了在TPC中的运载过程。炼铁-炼钢区间的铁水调度是在保证铁水物流平衡的前提条件下,以炼铁厂的高炉出铁计划及炼钢厂的炼钢出钢计划为基础,以TPC罐次为调度工件,按照炼钢出钢计划中浇次对于铁水的时间、重量、成分等指标的要求,完成TPC罐次与预罐次(由炼钢出钢计划中的浇次转化而来)之间的对应,编制出铁钢对应计划。并进而以铁钢对应计划为基础,确定出TPC罐次在前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐等工序的加工处理设备以及处理开始时间和结束时间,形成TPC罐次的生产作业时间表(称为铁水调度计划)。在铁水物流生产过程中,因为TPC罐次在设备上处理时间的波动、TPC罐次在高炉下的二次受铁、运输设备(机车)没有及时到位以及运输时间的波动等导致某一TPC罐次在设备上不能按时开工造成大延时,如果仍然按照原调度计划执行,会导致相邻TPC罐次在同一设备上产生作业时间的冲突,因此需要对原调度计划进行调整(即重调度)。由此可见,炼铁-炼钢区间的铁水调度是由铁水物流平衡、铁钢对应调度、TPC罐次铁水静态调度以及铁水重调度等问题所组成的。铁水物流平衡是以计划周期内炼铁厂各座高炉的最大产能、各炼钢厂的需铁量以及各炼钢厂的最大产能为基础,以计划周期开始时的在线铁水量、计划周期内在线铁水的最大／最小安全库存量、各高炉到各炼钢厂的运输费用系数为已知条件,以最大化发挥各高炉的生产能力,各高炉到各炼钢厂的铁水运输费用最小化为目标,确定计划周期内每个子周期下各高炉运往各炼钢厂的铁水重量,形成铁水物流平衡计划表。铁钢对应调度是以炼铁厂的高炉出铁计划、炼钢厂的炼钢出钢计划为基础,确定出高炉出铁计划中的各个TPC罐次,与炼钢出钢计划中各浇次转化形成的各个预罐次之间的对应关系,即将某个TPC罐次对应到哪一个预罐次上去,满足某个炼钢厂的某个浇次对于铁水的需求,并确保受铁结束时间较早的TPC罐次优先对应到目标倒罐时间较早的预罐次上去,最终编制生成铁钢对应计划表。TPC罐次铁水静态调度是以铁钢对应计划为基础,在TPC罐次所经过的铁水预处理站及倒罐站,TPC罐次在高炉受铁、前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐等工序设备上的加工处理时间及运输时间已知不变的条件下,以同一台设备上加工的不同TPC罐次之间不能出现作业时间的冲突、TPC罐次在倒罐站准时倒罐为性能指标,确定各个TPC罐次在前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐工序上的加工处理设备及处理开始时间和结束时间,形成TPC罐次铁水的生产作业时间表(称为铁水调度计划)。在铁水调度计划的执行过程中,由于TPC罐次在设备上加工时间的波动、运输时间的波动、TPC罐次在高炉下的二次受铁以及运输设备(机车)没有及时到位等原因使得某一TPC罐次在设备上不能按时开工形成大延时,从而造成与相邻TPC罐次的作业时间冲突。因此,需要对原调度计划进行调整(即铁水重调度)。铁水重调度是以原有铁水调度计划为基础,在TPC罐次的加工作业状态、TPC罐次在前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐工序设备上的加工处理时间不变、以及TPC罐次的运输时间不变的条件下,以同一台设备上加工的不同TPC罐次之间不能出现作业时间的冲突、TPC罐次在倒罐站准时倒罐为性能指标,确定各个TPC罐次在其作业状态为“未处理”的工序上的加工处理设备及处理开始时间和结束时间,重新形成新的铁水调度计划表。炼铁-炼钢区间的铁水生产物流过程是钢铁企业生产的重要组成部分,在钢铁企业的生产中担负着承上启下的作用。铁水生产物流过程的运行状态影响着上游炼铁高炉及下游炼钢转炉等大型设备的生产。因此,炼铁-炼钢区间的铁水调度对于钢铁企业的生产具有非常重要的作用,如果铁水调度的效果不够理想,将会影响到高炉出铁的安全性,或因铁水供应的不及时造成后序转炉炼钢生产时间的延迟。在TPC罐次铁水静态调度以及铁水重调度问题中,由于“同一设备上加工的不同TPC罐次之间不能产生作业时间冲突”以及“TPC罐次加工处理顺序”这两个约束条件的描述都存在着多种可能性,可以被表示为多个约束方程,因此难以采用已有的优化方法去解决。而在现有的铁水调度研究文献中,只是将铁水预处理站看成一个整体,忽略了铁水预处理站内所包括前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣等工序设备,而且也忽略了在前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐等工序存在多台同类设备的情况,导致了所研究的方法难以应用到钢铁企业的铁水调度中。因此,目前钢铁企业的铁水调度只好采用人工调度的方式。人工进行铁水调度不仅费时费力、效率低下,而且带有较大的随意性与片面性,并且缺少预判性,极易造成TPC罐次在各工序设备间的冗余等待时间过长,从而影响其按时倒罐；或者会影响前扒渣、后扒渣等瓶颈工序设备的利用率,降低了生产效率,增加了能源消耗,使得铁水调度的质量难以保证,效果不够理想。本文以国内某大型钢铁企业具有4座高炉、2个铁水预处理站(其中一炼钢厂铁水预处理站具有1台前扒渣设备、2台脱硫设备；二炼钢厂铁水预处理站具有1台前扒渣设备、3台脱硫(脱磷)设备、2台后扒渣设备)、2个炼钢厂倒罐站(其中一炼钢厂倒罐站具有1个倒罐工位,二炼钢厂倒罐站具有4个倒罐工位)的铁水物流过程为背景,对于炼铁-炼钢区间铁水优化调度方法及应用开展了研究,取得成果如下：1.首先,在对炼铁-炼钢区间的铁水物流过程进行描述与分析的基础上,提出了由铁水物流平衡、铁钢对应调度、TPC罐次铁水静态调度以及铁水重调度所组成的炼铁-炼钢区间铁水调度的总体结构,并对于以上各个问题的目标、约束条件、决策变量等关键要素进行了描述,同时分析了炼铁-炼钢区间铁水调度难以采用已有优化方法解决的原因。在对生产现场人工调度过程进行描述的基础上,分析了人工调度存在的不足。2.提出了由铁水物流平衡、铁钢对应调度、TPC罐次铁水静态调度以及铁水重调度所组成的炼铁-炼钢区间铁水调度的总体调度策略,以及基于规则、启发式算法、线性规划相结合的铁水优化调度方法,主要由以下四部分组成：①铁水物流平衡方法：在分析了铁水生产物流过程工艺要求的基础上,以最大化地发挥各高炉的生产能力、各高炉到各炼钢厂的铁水运输费用最小为目标,以各高炉及各炼钢厂的最大产能限制、在线铁水不能超出最大／最小安全库存量的范围为约束方程,以计划周期内每个子周期各高炉运往各炼钢厂的铁水重量为决策变量,建立了铁水物流平衡问题的数学模型,并提出了基于线性规划的铁水物流平衡方法。②铁钢对应调度方法：在分析现场人工进行铁钢对应调度时所考虑因素(铁水的重量、成分、时间、温度等)的基础上,描述了铁钢对应调度问题的约束条件和目标。针对铁钢对应调度问题难以精确建模,提出了基于规则的启发式算法用于解决铁钢对应调度问题,该算法包含了从铁水调度专家的经验及现场的工艺要求中提炼出的4类共7条铁钢对应调度规则。③TPC罐次铁水静态调度方法：以铁钢对应计划表为输入,以TPC罐次在倒罐站准时倒罐、TPC罐次在各工序设备间的总等待时间最小、以及最大化地发挥前扒渣、后扒渣等瓶颈工序设备的产能为目标,以同一设备上不同TPC罐次不能产生作业时间冲突、TPC罐次的加工处理顺序、前/后扒渣工序设备的最大产能限制等为约束方程,以各TPC罐次在前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐工序上的处理设备及处理开始时间为决策变量,给出了问题的数学描述。分析了该问题难以采用已有优化方法解决的原因,提出了由基于规则的TPC罐次批次的划分,基于启发式算法的特殊类型铁水TPC罐次的处理设备指派,基于线性规划的特殊类型铁水TPC罐次处理开始时间的优化决策,基于FCFS(先到先服务)规则启发式算法的普通类型铁水TPC罐次的调度等四部分组成的调度策略。④某一TPC罐次不能按时开工造成大延时的铁水重调度方法：以原有铁水调度计划表为输入,以TPC罐次在倒罐站准时倒罐、TPC罐次在各工序设备间的总等待时间最小、以及最大化地发挥前扒渣、后扒渣等瓶颈工序设备的产能为目标,以同一设备上不同TPC罐次不能产生作业时间冲突、TPC罐次的加工处理顺序、前／后扒渣工序设备的最大产能限制等为约束方程,以在前扒渣、脱硫(脱磷)、后扒渣、倒罐等工序的作业状态为“未处理”的TPC罐次的处理设备及处理开始时间为决策变量,给出问题的数学描述。分析了该问题难以采用已有优化方法解决的原因,提出了由基于规则的已完成各工序处理的TPC罐次与尚有未处理工序的TPC罐次的分离,基于规则的尚有未处理工序的TPC罐次批次的划分,基于启发式算法的特殊类型铁水TPC罐次处理设备的指派,基于线性规划的特殊类型铁水TPC罐次处理开始时间的重调度,基于FCFS(先到先服务)规则启发式算法的普通类型铁水TPC罐次的重调度等五部分组成的重调度策略。3.采用上述所提到的铁水物流平衡方法、铁钢对应调度方法、TPC罐次铁水静态调度方法及某一TPC罐次不能按时开工造成大延时的铁水重调度方法,设计开发了炼铁-炼钢区间铁水调度系统软件,在国内某大型钢铁企业的铁水物流过程中进行了工业应用研究,并成功应用。系统的运行效果表明：对于铁水物流平衡计划、铁钢对应计划的编制,铁水调度计划的编制与调整(即重调度),本文所提出的方法均可以在10秒以内完成,大大低于现场人工编制各种计划所需的时间,满足了现场对于铁水调度实时性和快速性的要求。对于平均每天150个TPC罐次,与该钢铁企业原来的人工调度相比,降低了TPC罐次在各工序设备间的等待时间,减少了TPC罐次倒罐时的提前／拖期时间,提高了前扒渣、后扒渣等瓶颈工序设备的利用率,从而提高了生产效率。
李京生[6]2014年在《面向多品种变批量生产的重构调度方法》文中研究指明激烈的市场竞争要求制造企业必须实现对持续波动市场变化的快速响应，此时以兼顾单元化生产效率和离散化生产柔性的可重构制造系统（ReconfigurableManufacturing System，RMS）理论的出现，为基于制造资源配置调整的生产能力伸缩演变提供了支持，从而为企业制造系统快速响应制造执行过程中发生的动态变化提供了新的思路。随着制造企业日益向多品种、变批量生产模式进行深度转变，偏重于静态阶段性制造系统规划的RMS研究已经难以支持动态持续变化的制造系统调整需求。因此，本论文以实现面向制造执行过程的制造资源持续、动态优化配置为目标，以作业调度排产所体现的资源重构配置特点为出发点，研究生产调度与RMS相结合的理论方法和实现技术，推动RMS面向制造执行层次的转变，支持持续、动态的制造资源优化配置，并以可执行的作业排产形式作为体现。基于该思路，本文研究了面向制造执行过程的可重构制造系统，展开对持续重构调度基础理论及其实现方法的系统研究，开发了支持制造系统持续重构演变的实用工具，并结合实际项目应用验证了本文的研究成果。论文的主要研究内容如下：1、以多品种变批量生产模式为背景，系统地分析了适应动态生产环境的面向制造执行的制造系统重构调整需求，以持续性重构调度方法作为实现新型可重构制造系统的核心方法，建立了制造系统重构调度的技术体系、功能模型和业务流程，提炼出制造单元渐进式重构、流水离散混合重构调度以及生产扰动事件驱动的制造资源动态重构调度叁项关键技术。2、针对面向制造执行过程的制造单元持续调整需求，研究了制造单元渐进式重构技术。分析了当前生产模式下制造单元构建与重构过程中存在的相似聚类、负荷均衡、资源共享以及继承性调整问题，建立了基于统一重构约束和目标的制造单元渐进式重构框架，研究了基于神经网络的制造单元渐进式重构算法。为支持制造单元的初始构建过程，研究了考虑物流成本的聚类分析方法，建立了基于降低任务跨单元次数和均衡单元负荷的制造单元划分方法；针对制造执行过程中制造资源持续调整问题，建立了基于继承性策略的制造单元配置调整方法。3、结合多品种变批量生产中研制性与批产性产品混线并存的特点，研究了面向流水离散混合作业类型的重构调度技术。分析了混合作业类型下单元内流水式连续生产以及单元内外制造资源共享问题，建立了混合作业类型重构调度整体框架，研究了基于免疫遗传算法的混合重构调度算法。为了保证制造单元内形成流水式生产方式，建立了基于压件缓冲的无等待连续性生产保证方法；对制造资源共享方式进行了分析，建立了基于最小制造成本疫苗技术的制造资源共享方法。4、针对制造执行过程中多样化生产扰动事件的快速响应问题，研究了制造资源动态重构调度技术。分析了复杂动态生产环境下动态重构调度面临的生产扰动事件统一处理要求、重调度高效性与稳定性矛盾冲突、混合作业类型扰动响应方式以及生产扰动影响下的资源共享问题，建立了生产扰动事件驱动的制造资源动态重构调度框架，研究了基于蚁群算法的动态重构调度算法；针对动态重构调度存在的多种扰动类型，建立了结合四种基本处理方式的模块化生产扰动处理机制；为解决重调度矛盾与资源共享问题，建立了以交货期和工序加工设备调整为依据的重调度综合目标；针对不同作业类型对生产扰动的响应方式，给出了基于容忍度的生产扰动影响缓冲方法。5、以制造企业需求为背景，自主设计并研发了制造系统持续重构调度系统，结合具体项目应用研究，论证了本文的研究成果。
万峰, 刘检华, 宁汝新, 庄存波[7]2013年在《面向复杂产品装配过程的可视化生产调度技术》文中进行了进一步梳理为解决复杂产品装配过程中出现的装配计划不合理、动态调度困难、过程监控和信息管理手段缺乏等问题,提出面向复杂产品装配过程的可视化生产调度技术。分析了复杂产品装配过程的特点,提出了基于工作流的装配过程可视化建模方法,并在此基础上建立了复杂产品装配调度模型。针对装配计划排产问题,提出了基于启发式调度规则的装配调度算法;针对装配过程中的扰动事件,提出了面向生产扰动的动态调度算法。提出了面向装配过程的可视化调度及信息管理方法,实现了装配过程的可视化监控、动态调度以及调度信息的组织与管理。通过实例验证了所提方法和技术的有效性。
揭育顺[8]2008年在《基于自动化立体仓库的作业调度的优化研究与仿真》文中认为随着社会的进步和市场经济的快速发展,物流行业在我国已经成为了一个重点发展的行业之一。而自动化立体仓库作为现代物流配送重要环节,其自动化程度越来越高,系统越来越复杂。自动化立体仓库的出库作业调度优化问题对提高自动化立体仓库的运行效率具有重要作用,因此,对它的研究具有重要的理论意义和工程应用意义。本文对自动化立体仓库的出库作业调度问题开展以下研究工作:首先,系统研究自动化立体仓库系统物理结构及逻辑构成,并分析它的控制系统、管理技术及出入库作业流程;在此基础上,建立自动化立体仓库模型,并根据该模型计算其作业周期、出库频率。其次,在确定出库作业的任务模型后,研究出库作业的调度原则以及静态调度与动态调度的区别,并采用经典的优先级调度算法、二维优先级表调度算法进行仿真实验,结果数据表明:二维优先级表调度算法具有更好的动态调度性能。然后,为了优化基于优先级表出库作业调度,本文提出了一种叁维优先级表调度算法。并采用相同的条件进行仿真实验,实验数据分析表明:与二维优先级表调度算法相比,在各种出库强度下,叁维优先级表的出库作业调度算法都表现出较好的调度成功率及稳定性,在过负荷情况下,叁维优先级表调度算法可以实现优雅降级。最后,本文设计并实现了一个物流仿真系统与管理信息系统集成仿真系统,从而实现对自动化立体仓库出库作业调度与执行系统的交互式、可视化的动态仿真。其中,管理信息系统的客户端和服务器端使用Microsoft Visual C++ 6.0开发,同时,以MySQL数据库存储出库作业调度的数据;物流仿真系统使用QUEST软件实现。通过集成仿真系统全面的、动态的系统仿真,更好揭示出系统的动态特性,同时,集成仿真系统也为集成面向不同处理过程的物流仿真体系建立了基础。
高永红[9]2009年在《炼钢—精炼—连铸生产调度与过程监控系统》文中进行了进一步梳理炼钢—精炼—连铸是钢铁生产的关键工序,如何及时有效地进行生产计划编制与动态调度是钢铁企业生产管理的重要课题。动态调度对于消除生产扰动,提高企业经济效益具有重要的现实意义。本文以国家863计划/先进制造技术领域专题项目“基于最佳工艺温度的炼钢—精炼—连铸流程能耗综合优化系统(2007AA04Z194)”为背景,结合钢铁厂实际生产流程,设计了采用规则推理和人机交互混合方法的炼钢—精炼—连铸可视化计划编制与动态调度系统,系统以生产计划为依据,结合仿真模块合理协调和均衡各设备的生产,使各生产环节有效配合和紧密衔接。监控模块通过TCP/IP通信协议,接收仿真模块的生产信息,及时准确地监控实际生产情况,并通过多级颜色预警机制,在监控界面中预先进行动态调度。主要工作体现在以下几个方面：(1)针对炼钢—精炼—连铸的生产特点,对生产调度问题进行分析。研究了炼钢—精炼—连铸生产调度中存在的约束问题,分析了炼钢—精炼—连铸动态调度的策略与主要任务。(2)应用混合流水车间调度问题的研究理论,进行了炼钢—精炼—连铸生产调度系统的设计,详细分析了系统的功能需求。根据时间约束网络的理论知识,实现了基于时间窗口的可视化计划编制方法。(3)进行了动态调度模型的设计与实现。(4)进行了甘特图的设计,保证了人机交互的可行性,实现了手动动态调度。(5)在甘特图的基础上采用TCP/IP通信协议进行了监控功能的实现。通过甘特图监控画面,及时地进行重调度,更新并下发生产指令,保证生产过程持续进行。
郭春光[10]2012年在《装备试验信息一体化建模与服务技术研究》文中研究说明装备试验是新型装备鉴定、定型的重要阶段，其结果是装备性能验证、战技指标评测的重要依据。装备试验伴随大量的图形、图像、视频、文档、模型等数据，这些数据种类多、数据量大、关联性弱，如何高效组织与服务是装备试验的迫切需求，也是图形图像处理与信息系统集成领域的重要研究内容。本文围绕装备试验信息的一体化建模、信息交换与内容提取、分发服务任务调度、系统设计与实现等关键技术展开研究，主要工作如下：（1）针对装备试验信息的一体化组织需求，建立了面向服务的装备试验信息的一体化模型。首先对装备试验数据进行了分析，确定了其组成与分类；然后面向五类数据，建立了装备试验信息基础数据模型，为构建一体化数据库奠定了基础；最后面向定制服务建立了一体化组织模型，将装备试验信息与试验任务及参试用户相关联，有效实现了面向服务的一体化组织。（2）针对装备试验信息交换标准化与共享需求，提出了基于EXML规范的装备试验信息交换与内容提取方法。首先提出了基于最小资源集的装备试验信息交换方法，通过内容提取与规范化，实现了数据资源的最小化封装；然后建立了装备试验信息交换EXML规范，通过内容索引与权限约束，实现了快速高效的内容提取。最后进行了实验验证，结果表明，该方法较好地实现了装备试验信息交换标准化。（3）针对装备试验业务的并行处理需求，提出了一种基于任务并行的装备试验信息分发服务任务动态调度算法。首先提出了面向任务并行的数据任务分解方法，通过阈值计算实现了任务分解，通过EXML规范校验保证了数据的任务完整性；然后提出了基于优先级计算的分发服务任务动态调度算法，通过优先级与任务时限计算，实现了数据任务的动态调度；接着提出了基于有向图的分发服务流程可视化监控方法，建立了流程及其节点的图形化模型与可视化监控机制；最后进行了算法分析与仿真验证，结果表明，该算法能够较好地满足装备试验的任务并行要求。（4）设计并实现了装备试验信息服务系统。首先设计了系统体系结构与一体化数据库，然后设计并实现了系统主要功能。目前，该系统已在海军某基地实际部署，参加了XX10和XX12型号的武器装备试验任务，较好地完成了试验数据的支撑与服务任务，有力支持了装备试验任务的顺利开展。
参考文献：
[1]. 可视化动态生产调度算法及其实现[D]. 邓德斌. 西北工业大学. 2003
[2]. 虚拟单元制造车间的规划与调度关键技术研究[D]. 白俊杰. 南京航空航天大学. 2010
[3]. 炼钢—连铸—热轧MES开发及若干调度算法研究[D]. 刘艳秋. 东北大学. 2010
[4]. 依单制造模具车间交互反应式调度方法研究及系统开发[D]. 肖实凡. 广东工业大学. 2008
[5]. 炼铁—炼钢区间铁水优化调度方法及应用[D]. 黄辉. 东北大学. 2013
[6]. 面向多品种变批量生产的重构调度方法[D]. 李京生. 北京理工大学. 2014
[7]. 面向复杂产品装配过程的可视化生产调度技术[J]. 万峰, 刘检华, 宁汝新, 庄存波. 计算机集成制造系统. 2013
[8]. 基于自动化立体仓库的作业调度的优化研究与仿真[D]. 揭育顺. 北京邮电大学. 2008
[9]. 炼钢—精炼—连铸生产调度与过程监控系统[D]. 高永红. 东北大学. 2009
[10]. 装备试验信息一体化建模与服务技术研究[D]. 郭春光. 国防科学技术大学. 2012
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