【摘 要】
:
大规模定制战略背景下,单个企业所提供的有限产品难以实时响应日益增长的个性化需求。而云制造可充分利用分布式企业间制造资源的横向集成、单个企业内混装线系统的纵向集成,实现小批量、多样化用户需求,得到广泛青睐。然而,云制造涉及动态变化的个性化需求、分布式企业间制造资源以及企业内混装线系统三个层级的利益主体,且各层级内也存在利益冲突,因而加剧了制造系统内利益主体的关联和博弈。同时,云制造产生了多源实时数据
【基金项目】
:
国家自然科学基金资助项目:基于产品运行数据的反向设计理论及其在复杂装备深层个性化定制中的应用(编号:51975495); 福建省科技计划项目:大客车混流焊装生产线智能优化关键技术与装备研发(编号:2017H6020);
论文部分内容阅读
大规模定制战略背景下,单个企业所提供的有限产品难以实时响应日益增长的个性化需求。而云制造可充分利用分布式企业间制造资源的横向集成、单个企业内混装线系统的纵向集成,实现小批量、多样化用户需求,得到广泛青睐。然而,云制造涉及动态变化的个性化需求、分布式企业间制造资源以及企业内混装线系统三个层级的利益主体,且各层级内也存在利益冲突,因而加剧了制造系统内利益主体的关联和博弈。同时,云制造产生了多源实时数据且其价值常被忽略,如何有效挖掘这些数据并反馈给云制造系统各主体,实现面向个性化需求的多层级制造资源协同及产线优化,亦是云制造背景下急需解决的关键问题。针对上述问题,本文在分析多层级各利益主体耦合关系的基础上,提出了基于数据驱动的云制造系统反向设计理论与方法;对云制造背景下的企业间制造资源横向集成、企业内混装线系统纵向集成进行建模;通过加强分布式制造资源之间以及混装线系统内部的协同,适应动态变化的个性化需求。论文研究内容主要包括以下几个方面:定义了一个理想化云制造系统架构,并分析基于云平台制造资源配置服务一般流程,开展数据资源特征及需求分析。提出数据反向驱动的云制造设计决策框架,通过系统实际状态数据的挖掘和学习来配置个性化需求。从博弈论的角度分析工程设计领域决策问题内多主体、多目标、多约束的耦合以及层次性优化关系,并建立具有正反向交互特征的主从协同优化模型。引入了主从协同优化决策模式以改进传统遗传算法,用以平衡上层模型和下层模型之间的冲突。针对个性化需求和分布式资源层次协同关系不明确问题,基于制造系统反向设计方法,提出了基于云平台数据驱动产品需求和制造资源主从协同决策框架。正向客户需求的产品配置充当上层主者,下层供应商联合配置充当从者反向影响产品配置的决策。嵌套遗传算法用以进行模型权衡解优化,并通过实例验证方法和算法的有效性。考虑订单分解和投产排序协同时多条混装线存在能力、作业时间不等效的特征,提出面向柔性定制的并行不等效混装线生产计划模型。分析两者之间相互影响和制约的关联机理,建立主从协同优化模型。针对模型特征提出一种结合Pareto前沿解的嵌套遗传算法。引入某客车混装线进行实例分析,验证模型表征企业实际情况的能力。分析投产排序和产线平衡协同时采用固定节拍所忽略的数据实时性问题,以混装线实时状态工作站工时极值为动态节拍。以静态平衡和动态平衡为目标建立联合决策模型。提出改进人工蜂群算法,用以求解平衡和排序的联合优化。在案例集中通过评价指标验证算法有效性,以及动态节拍合理性。基于当前装配序列规划和装配线平衡集成方法存在局限于一种产品的问题;在分析两者非合作博弈决策特征的基础上,提出了混装线装配序列规划和混装线平衡的联合博弈模型。研究博弈主体之间的层次关系,提出了系统的分析和决策机制。利用嵌套遗传算法进行模型优化求解。引入一组经典案例验证所提主从协同优化模型和算法的有效性。基于数据反向驱动技术捕捉了制造系统演进基本规律,实现对制造系统动态调整提供精准化管理,对个性化定制企业具有重要现实意义。混装线系统联合决策过程是一个包含多对矛盾问题、动态平衡的过程。通过研究和掌握其基本规律,建立制造系统联合决策模型,发展了混装线制造系统演进理论体系。
其他文献
疟原虫是疟疾传染病的致病寄生虫,每年因感染疟原虫而发病的人数超过1.5亿,疟原虫的传播严格依赖雌性按蚊,随按蚊叮咬疟疾病人进入按蚊中肠,在中肠内发育为新月形且具有运动能力的动合子,动合子入侵和穿越按蚊的中肠上皮,随后在中肠上皮基底层发育为卵囊,这是疟原虫通过按蚊传播的必需步骤。P4-ATPase又被称为磷脂翻转酶,它能够将特定的磷脂分子从磷脂双分子层的一侧转运到另一侧,从而维持细胞膜磷脂分布的不对
我国是鼻咽癌的高发地区。2018年,我国的鼻咽癌新发病例约占全球的约50%。通过筛查可显著提升鼻咽癌的早期诊断率、生存率和生存质量。目前已经发现多种标志物在鼻咽癌患者中显著升高,并建立了抗体筛查、DNA筛查等筛查策略,但是,由于鼻咽癌的发病率较低,目前鼻咽癌筛查的阳性预测值仍较低,抗体筛查和DNA筛查的阳性预测值分别仅为4%和11%,造成大量的假阳性,不但会增加筛查成本,而且会对未确诊者造成一定的
红树林湿地生态系统是生产力最高的生态系统类型之一,在全球生物地球化学循环中起着重要作用。因其地处海陆交界,独特的生态环境孕育了既丰富又不失特色的微生物类群,它们在驱动元素循环、过滤陆源污染等方面具有举足轻重的作用。多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类由两个或两个以上苯环构成的典型有机污染物,随着社会飞速发展和日益频繁的人类活动,PAHs污染逐
大黄鱼(Larimichthys crocea)隶属于鲈形目(Perciformes)、石首鱼科(Sciaenidae)、黄鱼亚科(Larimichthysinae)、黄鱼属(Larimichthys),是我国重要的海水经济鱼类。随着大黄鱼养殖业的快速发展,病源性疾病日益严重,造成了巨大的经济损失。其中,病毒性疾病是制约大黄鱼养殖业绿色发展的主要病害之一。因此,深入研究大黄鱼抗病毒免疫机制,将为其
潮间带生态系统对气候变化极为敏感,长期以来被作为典型系统来研究生物对气候变化的适应及其机制。潮间带生境具有高度异质性,并且潮间带生物对高温的耐受能力具有高度的生理多态性,这都对潮间带生物适应环境变化具有重要作用,相关研究也受到越来越多的关注。本研究以潮间带几种常见贝类为研究对象,通过测定各物种的热生理性能,结合栖息地的环境温度和生物体温数据,对环境异质性和生理多态性在潮间带贝类应对全球气候变化中的
静息细胞在适当的刺激下可以迅速激活重新进入细胞周期,因此维持一个静息细胞池对组织修复,伤口愈合和再生至关重要。然而,细胞维持静息状态以及重新激活的机制研究不够。斑马鱼有一类特化的离子细胞称为NaR细胞(Na+-K+-ATPase-rich细胞),也被称作Ca2+转运上皮细胞(Ca2+-transporting epithelial cells)。这些细胞在结构和功能上类似于人类肠上皮细胞,通过特异
人类活动导致大气中二氧化碳等温室气体浓度增加,其温室效应导致全球变暖。温室效应聚集的热量绝大部分(约93%)被海洋吸收。自1990年代末以来,在大气中温室气体浓度持续增加的情况下,全球表层气温增加速率大幅减缓,被称为全球增暖减缓(Global surface warming hiatus)。在此期间海洋上层热含量增速减缓,而中深层增暖加速,对其形成机理主要有外部驱动力(太阳辐射)变化、气候系统内部
生物质资源是目前最具开发潜力的可再生资源之一。生物质资源具有分布广泛、储量丰富、获取成本低等优点,也受到很多研究者的关注。相较于目前广泛使用的化石资源,使用生物质资源有助于保持碳排放平衡。本论文主要围绕生物质资源的高值化利用,研究生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)及其衍生物高效转为下游氧化产物2,5-呋喃二甲醛(2,5-diformylfur
定生大型海藻,分布于临近人类生活圈的沿海水域,在近海生态系统与碳循环中发挥着不可或缺的作用。受人类活动影响,大气与海洋中CO2浓度持续升高,海洋酸化日趋加剧。大量研究表明海洋酸化亦或促进,亦或抑制,或不影响大型海藻的光合固碳与生长。这些不一致的结果,除了与物种有关,还与其它环境条件密不可分。海藻受多种环境变化的影响,其中阳光辐射与CO2浓度水平的变化直接影响其光合作用与生长。为此,本文在深度综述相
碳化硅(SiC)因稳定的化学性质、低膨胀率、低中子吸收截面等优点被用作为先进核能系统中一种重要的结构材料。在高温气冷堆中SiC已成熟地应用在TRISO燃料中作为包覆材料用于阻止金属型裂变产物的外溢,而在聚变堆中SiC是一种重要的第一壁候选结构材料。然而不论是在裂变还是聚变堆中,SiC都会遭受高通量的中子辐照,而SiC等材料在中子轰击下不可避免地会引发嬗变反应产生H、He等杂质,进而导致气泡与裂纹的