离散制造车间动态调度方法研究

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柔性制造的生产模式是近些年来制造业里的主要生产模式,也是生产环境中自动化技术的前沿科技。决定是否取得计划中的经济效益的关键因素之一是生产调度。因此,柔性制造生产中的生产调度驱动策略及方法的研究是十分必要的。柔性制造的生产过程中会出现各种各样的不确定因素进行扰动,例如机器发生故障,加工时间延迟,订单插入,订单取消,客户交货时间提前等,如何在生产车间中的不确定因素的扰动下,按照生产的订单需求计划,快速响应及预防订单生产中的不确定因素的扰动,从而制定生产重调度驱动机制策略方法,使得生产高速有效运行。本文以不确定环境下的柔性制造车间为研究背景,以柔性制造车间为研究对象,结合重调度的驱动策略与重调度的方法,进行以下研究:首先,本文介绍了生产调度的概念及研究意义,和柔性制造生产的发展趋势。概述了当前国内外,对柔性制造生产车间的重调度驱动策略问题的研究的现状,及现有研究中存在的不足。分析了柔性制造车间中,扰动因素包含确定因素和不确定因素及生产调度的内容和作用,建立的柔性制造车间具有鲁棒性的多目标生产调度模型。其次,在初始调度策略及方法中,以柔性制造车间可获得相关数据信息为前提,设计基于客户满意度对应的工件完工时间的调度驱动策略,设置交货期窗口,预防性维护及预防维护窗口增加调度鲁棒性,使调度方案不仅能够保证客户满意度最优的状态下,还能预防维护机器正常运行及保证优化其生产成本。在此基础上,建立柔性制造车间多目标优化模型,并设计结合初始化规则的NSGA-Ⅱ算法求解。接着,以初始调度策略为基础,研究柔性制造车间内各不确定环境因素下的生产重调度的驱动机制策略及重调度方法。结合生产过程中受不确定因素扰动影响的客户满意度对应的工件完工时间,形成重调度阈值,快速响应扰动下的生产调度。当不确定因素扰动产生后,计算客户满意度和重调度阈值,然后进行决策是否进行重调度及进行哪种重调度方法。并运用算法求解。最后,通过算例分析,验证了柔性制造车间内的重调度的策略以及重调度的方法的可行性,适用性,有效性。
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