云制造车间资源调度与配置模型及优化研究

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随着我国制造即服务的现代化制造理念提出后,以物联制造、云制造等为代表的新型制造模式成为我国制造业发展的方向。因此现代制造企业必须改变以往的生产模式,向这些新型制造模式转型。云制造是未来我国制造企业发展的必然趋势,以云制造为核心的理论研究已经相对成熟。因此,从制造企业生产车间层入手研究是实现云制造模式的基础。本文主要针对制造企业车间生产调度问题,结合本实验室对云制造环境下车间生产资源动态调度与配置方法,研究该方法的调度与配置层基础理论。首先结合云制造环境下车间生产资源的特点建立生产资源能力、生产资源状态、生产资源组合、生产资源服务成本和生产任务的多模型融合的生产资源模型。为实现多模型融合生产资源模型的数据支持,建立了资源信息模型,并利用信息视图法对其进行表达。在此基础上分析、优化和控制生产资源在各个加工节点之间和制造过程中的流动、变换,并对车间生产资源进行统一管理和配置。保证了车间生产资源信息的动态实时性。其次,针对云制造环境下车间生产资源任务分配与资源调度问题,建立了面向云环境下车间生产资源动态调度与配置的基本模型,并从不同方面描述与定义了资源调度优化问题的同时采用改进的遗传算法对模型进行了求解,实现了云环境下车间生产资源的动态调度与配置达到以时间和成本多目标的优化处理。为整个资源动态调度与配置原型系统的实现打下了基础。最后以某主要负责生产发电机关键件轴的大型机电产品制造企业为例作为分析对象。并假设该企业车间生产加工层已经具备本实验所研究的云环境下车间生产资源调度与配置总体框架下的硬性指标。运用本文车间生产资源调度与配置方法进行分析与验证。
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