發(fā)布時間：2017-11-20 20:08

  本文關(guān)鍵詞：基于動態(tài)分批的柔性流水車間能效優(yōu)化調(diào)度方法研究

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【摘要】：批量生產(chǎn)的柔性流水車間能效優(yōu)化調(diào)度問題普遍存在于陶瓷等高能耗制造業(yè)中,研究這類問題對提高企業(yè)生產(chǎn)效率、降低制造過程能耗具有重要的理論意義和實用價值。然而該問題求解過程復雜,需要制定合理的分批策略和調(diào)度方案,有效的分批策略不僅能夠降低制造過程能耗,也可提高設備利用率、優(yōu)化訂單生產(chǎn)周期。目前針對該問題分批策略的研究多以單工序為研究對象,或者多工序使用同一種分批策略,針對不同工序的工藝特點進行動態(tài)分批的研究較少。本文以衛(wèi)生陶瓷施釉和燒成過程為研究對象,通過將其抽象為一類具有兩階段的柔性流水車間能效優(yōu)化調(diào)度問題,建立以拖期懲罰成本和機器能耗成本為優(yōu)化目標的能效優(yōu)化模型。針對不同工序特點,通過建立一類具有工藝特征的動態(tài)分批策略和提出一類基于啟發(fā)式規(guī)則的混合遺傳算法,實現(xiàn)對能效優(yōu)化模型的求解。本文研究內(nèi)容具體如下：1.針對具有兩階段的柔性流水車間能效優(yōu)化調(diào)度問題,明確優(yōu)化目標和相關(guān)的約束條件,建立一種以拖期懲罰成本和機器能耗成本為優(yōu)化目標的能效優(yōu)化模型。2.分別針對工件批量劃分和子批生產(chǎn)調(diào)度提出一種兩階段能效優(yōu)化模型求解方法。針對批量劃分,提出一類具有工藝特征的動態(tài)分批策略；針對子批生產(chǎn)調(diào)度,采用一類基于優(yōu)先規(guī)則的啟發(fā)式算法和基于機器能耗優(yōu)化的啟發(fā)式算法。在此基礎上,將動態(tài)分批策略和啟發(fā)式算法實現(xiàn)組合,用于在混合遺傳算法種群初始化階段產(chǎn)生部分初始種群。設計大量仿真實驗,驗證所提出算法產(chǎn)生初始解的有效性。3.提出一類基于啟發(fā)式規(guī)則的混合遺傳算法,在傳統(tǒng)遺傳算法的種群初始化階段使用多種組合規(guī)則啟發(fā)式算法產(chǎn)生部分初始種群,并實現(xiàn)對能效優(yōu)化模型的求解。同時通過分割實驗法檢驗了不同分批策略和啟發(fā)式規(guī)則對混合遺傳算法的影響,仿真結(jié)果驗證了本文提出的混合遺傳算法的有效性和優(yōu)越性。綜合以上研究,建立分批策略、啟發(fā)式算法和混合遺傳算法的算法庫,并采用Java語言開發(fā)了能效優(yōu)化調(diào)度模塊,然后將該模塊集成到能源管理系統(tǒng)中,在衛(wèi)生陶瓷實際生產(chǎn)調(diào)度中進行應用驗證。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TB497

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本文編號：1208342