本文關(guān)鍵詞：面向智能工廠離散型智能制造單元的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著“大數(shù)據(jù)”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“云制造”、“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”等一系列重大發(fā)展戰(zhàn)略的提出,互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)緊密聯(lián)系在一起。網(wǎng)絡(luò)訂單規(guī)模呈現(xiàn)出多品種、小批量的特點(diǎn),為了滿足顧客日益?zhèn)�性化的需求,傳統(tǒng)的大型流水線生產(chǎn)模式正向智能工廠模式轉(zhuǎn)變。智能工廠倡導(dǎo)清潔制造、綠色制造,如何高效合理地調(diào)度智能工廠中的智能機(jī)器人完成加工任務(wù)是目前國(guó)內(nèi)外研究的前沿課題。智能工廠通常由若干離散型智能制造單元組成,通過(guò)智能加工機(jī)器人、全自動(dòng)加工島、信息物理融合系統(tǒng)以及中央處理器等模塊,實(shí)現(xiàn)了從原材料到成品的智能化制造。本文對(duì)于智能工廠離散型智能制造單元展開研究:首先,闡述了智能工廠制造模式和離散型智能制造單元的特征,分析了智能工廠與傳統(tǒng)生產(chǎn)模式之間的聯(lián)系及區(qū)別,結(jié)合傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)調(diào)度建模,對(duì)離散型智能制造單元機(jī)器人調(diào)度進(jìn)行了分析,從最短生產(chǎn)周期和最短路徑規(guī)劃兩個(gè)方面做出說(shuō)明;其次,建立了智能工廠離散型智能制造單元調(diào)度模型,考慮了產(chǎn)品種類、產(chǎn)品數(shù)量、機(jī)器人加工規(guī)則等因素的約束,以完成加工任務(wù)的總能耗最小為優(yōu)化目標(biāo);然后,將目標(biāo)分解為機(jī)器人行走能量消耗和加工產(chǎn)品能量消耗兩部分,設(shè)計(jì)了嵌套模擬退火算法(SA)、嵌套粒子群算法(PSO)和嵌套SA-PSO算法三種求解策略;最后,以德國(guó)KUKA公司智能芯片制造單元為例進(jìn)行研究,根據(jù)產(chǎn)品種類和訂單規(guī)模建立調(diào)度模型,分別采用上述三種算法進(jìn)行求解,通過(guò)控制變量法討論參數(shù)設(shè)置的影響,對(duì)比運(yùn)行結(jié)果,使用SA-PSO算法得出了最佳調(diào)度策略,驗(yàn)證了模型和算法的有效性。根據(jù)研究結(jié)果表明,本文提出的面向智能工廠離散型智能制造單元的建模方法和求解策略可以幫助智能制造企業(yè)根據(jù)訂單規(guī)模合理分配制造資源,提高生產(chǎn)效率,同時(shí),迎合了目前國(guó)際社會(huì)廣泛倡導(dǎo)的低碳制造理念。
【關(guān)鍵詞】：智能工廠 離散型智能制造單元 能量消耗 SA算法 PSO算法
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F416.63
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 論文選題的背景和研究的意義10-11
• 1.1.1 論文選題的背景10
• 1.1.2 論文研究的意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 制造模式的發(fā)展演變11-12
• 1.2.2 智能制造單元研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究的主要內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 2 離散型智能制造單元的建模理論15-27
• 2.1 流水線制造單元建模方法15-16
• 2.2 智能制造單元加工原理16-18
• 2.2.1 信息物理融合系統(tǒng)16
• 2.2.2 智能制造單元信息傳遞16-18
• 2.3 離散型智能制造單元的建模方法18-22
• 2.3.1 離散型智能制造單元建模原則18-19
• 2.3.2 智能制造單元建模目標(biāo)19-22
• 2.4 模型求解算法22-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 離散型智能制造單元分析與建模27-31
• 3.1 問(wèn)題分析27-28
• 3.1.1 問(wèn)題描述27-28
• 3.1.2 前提假設(shè)28
• 3.2 模型構(gòu)建28-30
• 3.2.1 符號(hào)定義29
• 3.2.2 目標(biāo)函數(shù)29
• 3.2.3 約束條件29-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 4 離散型智能制造單元的調(diào)度模型求解31-37
• 4.1 SA算法31-33
• 4.2 PSO算法33-35
• 4.3 SA-PSO算法35-36
• 4.4 本章小結(jié)36-37
• 5 實(shí)例研究與分析37-52
• 5.1 實(shí)例描述37-38
• 5.2 粒子編碼過(guò)程38
• 5.3 仿真結(jié)果及分析38-51
• 5.3.1 SA-SA算法仿真分析38-43
• 5.3.2 PSO-PSO算法仿真分析43-50
• 5.3.3 SA-PSO算法仿真分析50-51
• 5.3.4 三種算法的最優(yōu)仿真結(jié)果比較51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 6 總結(jié)與展望52-53
• 6.1 總結(jié)52
• 6.2 研究的創(chuàng)新點(diǎn)52
• 6.3 展望52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 附錄 1： 部分程序代碼60-70
• 附錄 2：作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目70

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本文編號(hào)：337355