论文部分内容阅读
由淬火,回火构成的调质处理工序是模具制造过程中极为常见的重要中间工序,长工时与高能耗特点使其经常成为影响模具准时交货率和能源利用效率的关键环节。如何提升热处理车间的生产运作效率是模具企业生产计划与控制中亟待解决的核心问题。因此建立适应模具热处理特点的生产计划与控制体系,以降低热处理能耗和提升模具热处理交货表现具有重要的现实意义。 针对模具制造过程中调质工序的生产控制特点,总结其为一类柔性flow-shop类型批调度问题。任务属于多不相容工件族,且具有动态到达性和随机重入性,而任务成批完工也将不利于模具物料的渐增式齐套。针对以上特点,本文从调度机制、优化模型及求解算法等方面展开研究,主要研究内容如下: (1)充分总结模具企业现实需求和热处理车间调度特点,建立了考虑节能与准时,且兼其物料装配的渐增式齐套需求的热处理车间调度优化模型。考虑到热处理任务的动态到达性及底层车间对决策效率的极高要求,构建了事件与周期驱动的混合调度机制。基于热处理生产优化需求,建立了面向前工序的局部牵引机制。 (2)以两阶段模具热处理车间为背景,构建了事件与周期驱动的混合调度机制,即通过特定事件驱动工序交货期计算、淬火工序上机决策与排产方案的反应式调整等高效启发式算法,以对车间环境的随机变化进行实时响应,具有较高的鲁棒性;而鉴于回火工序的任务信息相对已知,则通过预定周期驱动滚动排产遗传算法,确保调度方案的全局优度。仿真实验表明,所提方法较两种常规调度规则具有更好适应性。 (3)考虑到事件与周期驱动混合调度机制在全局调度上的短视性,针对性地提出了一类对前工序生产进行指引的局部牵引机制,并将该牵引机制嵌入到动态批调度算法中,建立综合前工序作业排序的动态批调度算法。仿真实验表明,嵌入牵引机制后的算法具有明显的优越性。 (4)针对本文所提出的动态批调度算法进行调度特性仿真研究,分别从预测时窗长度、工件到达强度和交货期强度方面对以上两种算法进行调度特性仿真分析,探寻算法所适应的调度环境及其使用的局限性。