面向云制造的制造執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)及其在機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,制造執(zhí)行系統(tǒng)正成為制造企業(yè)利用制造資源、提高快速響應(yīng)能力的關(guān)鍵。本文研究了面向云制造的制造執(zhí)行系統(tǒng)中零件實(shí)例檢索方法、柔性作業(yè)車間的資源管理和配置、生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度,提出了基于CBR的零件實(shí)例檢索方法、基于粒子群優(yōu)化算法的柔性制造單元構(gòu)建方法、基于JIT的加工和裝配生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度集成方法和基于SPEA的柔性作業(yè)車間分批調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化方法;并結(jié)合企業(yè)具體應(yīng)用將上述理論應(yīng)用于機(jī)床裝備的生產(chǎn)管理中,取得了良好的效果。

2、　　 論文的主要工作如下:
　　 第一章綜述了制造執(zhí)行系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、功能體系和研究現(xiàn)狀,闡述了制造業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、相關(guān)研究技術(shù)和云制造特點(diǎn)。在分析現(xiàn)有制造執(zhí)行系統(tǒng)在云制造環(huán)境下不足的基礎(chǔ)上給出了論文主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線。
　　 第二章提出基于CBR的零件檢索方法。闡述了零件實(shí)例檢索研究現(xiàn)狀、零件特征的分類原則、識(shí)別方法和技術(shù)。分析了零件形狀特征間的可比性和相似度,提出了復(fù)合特征層、基本特征層和簡(jiǎn)單特征層零件的形

3、狀和幾何相似性計(jì)算方法和基于CBR的多層次零件檢索方法,分三個(gè)階段計(jì)算零件間的相似度。
　　 第三章提出基于粒子群優(yōu)化算法的柔性制造單元構(gòu)建方法。分析了不同的制造環(huán)境下制造資源構(gòu)建方法,構(gòu)建了在云制造環(huán)境下多加工車間生產(chǎn)資源布局的柔性制造單元模型,該模型融合物理制造單元和邏輯制造單元的優(yōu)點(diǎn),以制造成本最低為目標(biāo),并綜合考慮了制造資源布局、加工路徑選擇以及加工批量設(shè)置等因素,給出了一種基于粒子群優(yōu)化算法的制造單元構(gòu)建方法。

4、　　 第四章提出了基于JIT的加工和裝配生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度集成方法。分析了生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度研究現(xiàn)狀,闡述了生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度的約束、特點(diǎn)、核心問題和方法。針對(duì)訂單生產(chǎn)型企業(yè)Jr[’準(zhǔn)時(shí)供貨的要求,以交貨期為目標(biāo),考慮加工和裝配工藝約束、加工和裝配設(shè)備約束,建立了加工和裝配計(jì)劃調(diào)度集成模型,該模型為兩層混合規(guī)劃模型,運(yùn)用了遺傳算法和啟發(fā)式規(guī)則,提出了混合啟發(fā)算法,對(duì)產(chǎn)品制造過程進(jìn)行分解,先通過裝配計(jì)劃計(jì)算得出各工件的交貨期,然后根據(jù)工件的交貨期,確

5、定了工件的加工計(jì)劃。
　　 第五章提出了柔性作業(yè)車間分批調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化方法。分析了作業(yè)車間調(diào)度的研究現(xiàn)狀,構(gòu)建了以制造工期、拖期懲罰、加工成本、批次數(shù)量和機(jī)器總負(fù)荷為目標(biāo)函數(shù)的柔性作業(yè)車間多目標(biāo)調(diào)度模型,考慮制造工期、加工成本、拖期懲罰值、批次數(shù)量、機(jī)器總負(fù)荷五個(gè)優(yōu)化目標(biāo),應(yīng)用改進(jìn)的強(qiáng)度Pareto進(jìn)化算法(SPEA)求解.該方法將工件分割成具有柔性數(shù)量的多個(gè)批次,同時(shí)使各批次的工藝路線選取及加工順序得到優(yōu)化。
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