混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度優(yōu)化方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-30 13:07
機(jī)器人制造單元是一種先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于紡織業(yè)、鋼鐵冶煉、半導(dǎo)體以及汽車制造等行業(yè)與領(lǐng)域。由于機(jī)器人制造單元應(yīng)用的廣泛性,使得機(jī)器人制造單元調(diào)度問題具有普遍性。另外,由于混流生產(chǎn)符合市場由大批量、少品種向小批量、多品種轉(zhuǎn)變的要求,滿足顧客個(gè)性化、定制化需求。因此,結(jié)合混流生產(chǎn)組織形式和機(jī)器人制造單元的應(yīng)用背景,提出了混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題。合理調(diào)度混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元,提高企業(yè)資源利用率,提升企業(yè)管理水平,增強(qiáng)企業(yè)競爭實(shí)力,從而滿足快速多變的市場需求,滿足顧客對產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品價(jià)格、產(chǎn)品交貨時(shí)間等要求。為達(dá)到上述目的,本文進(jìn)行了以下內(nèi)容研究:混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題方法研究;炝魃a(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題是NP難題。精確算法求解大規(guī)模問題時(shí)間花費(fèi)較多,啟發(fā)式算法求解質(zhì)量不高,為此引入化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法求解。(1)提出了改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法。在改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法中,首先,設(shè)計(jì)順序插入算法生成了化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法的初始種群;其次,利用隨機(jī)交換、單點(diǎn)順序交叉、隨機(jī)插入和距離保護(hù)交叉操作設(shè)計(jì)了基本反應(yīng)算子。改進(jìn)了已有研究結(jié)果。(2)設(shè)計(jì)了基于局部搜索的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法。在基...
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.2.1 現(xiàn)實(shí)意義
1.2.2 理論意義
1.3 問題描述
1.4 研究內(nèi)容
1.5 研究方法和技術(shù)路線
1.5.1 研究方法
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 創(chuàng)新之處
1.7 本章小結(jié)
第2章 文獻(xiàn)綜述
2.1 加工單類型工件機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2 混流生產(chǎn)簡單機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2.1 無限等待混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2.2 有限等待混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2.3 無等待混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.3 混流生產(chǎn)復(fù)雜機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.4 本章小結(jié)
第3章 混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度化學(xué)反應(yīng)算法設(shè)計(jì)
3.1 問題描述
3.2 基本化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
3.3 改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
3.3.1 編碼與解碼
3.3.2 初始解生成
3.3.3 分子與容器壁無效碰撞
3.3.4 分子間無效碰撞
3.3.5 分解反應(yīng)
3.3.6 合成反應(yīng)
3.3.7 選擇操作與適應(yīng)度函數(shù)
3.3.8 局部搜索
3.3.9 改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法步驟
3.3.10 算例仿真
3.4 基于局部搜索的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
3.4.1 線性排序選擇
3.4.2 局部搜索
3.4.3 基于局部搜索的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法步驟
3.4.4 參數(shù)設(shè)置
3.4.5 算例仿真
3.5 本章小結(jié)
第4章 多工作站混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題優(yōu)化方法
4.1 問題描述
4.2 模型構(gòu)建
4.3 問題分析
4.4 編碼與解碼
4.5 遺傳算法
4.5.1 提出的遺傳算法
4.5.2 算例仿真
4.6 雙層過濾變寬度束搜索算法
4.6.1 可行解構(gòu)建
4.6.2 雙層過濾變寬度束搜索算法步驟
4.6.3 算例仿真
4.7 化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
4.7.1 基本化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
4.7.2 有效化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
4.7.3 算例仿真
4.8 本章小結(jié)
第5章 考慮轉(zhuǎn)換時(shí)間混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度優(yōu)化
5.1 問題描述
5.2 模型構(gòu)建
5.3 新變鄰域搜索算法
5.3.1 編碼
5.3.2 初始解構(gòu)建
5.3.3 鄰域結(jié)構(gòu)
5.4 參數(shù)設(shè)置
5.5 算例仿真
5.5.1 目標(biāo)函數(shù)值比較
5.5.2 計(jì)算時(shí)間比較
5.5.3 算法收斂性
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于混合量子進(jìn)化算法的自動(dòng)化制造單元調(diào)度[J]. 王躍崗,車阿大. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(09)
[2]基于eM-Plant求解具有晶圓重入過程的單臂組合設(shè)備最優(yōu)調(diào)度的仿真方法[J]. 孫玉璽,伍乃騏. 工業(yè)工程. 2012(05)
[3]基于eM-Plant的參數(shù)化虛擬組合設(shè)備[J]. 潘春榮,伍乃騏,黃學(xué)佳. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2012(08)
[4]基于加工時(shí)間分類視角的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度綜述[J]. 晏鵬宇,車阿大,唐小我. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(02)
[5]帶時(shí)間窗口的自動(dòng)化混流生產(chǎn)線調(diào)度方法[J]. 雷衛(wèi)東,車阿大. 工業(yè)工程. 2011(05)
[6]多組合設(shè)備的調(diào)度控制研究綜述[J]. 朱清華,伍乃騏,滕少華. 控制理論與應(yīng)用. 2010(10)
[7]自動(dòng)化制造單元調(diào)度算法綜述[J]. 周珍,車阿大. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(06)
[8]自動(dòng)化制造單元最小完工時(shí)間調(diào)度問題的混合啟發(fā)式算法[J]. 晏鵬宇,楊乃定,車阿大. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(04)
[9]具有柔性加工時(shí)間的機(jī)器人制造單元調(diào)度問題改進(jìn)遺傳算法[J]. 晏鵬宇,車阿大,李鵬,楊乃定. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(02)
[10]自動(dòng)化生產(chǎn)單元調(diào)度的混沌粒子群算法[J]. 李鵬,車阿大. 工業(yè)工程. 2009(06)
本文編號:3683608
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.2.1 現(xiàn)實(shí)意義
1.2.2 理論意義
1.3 問題描述
1.4 研究內(nèi)容
1.5 研究方法和技術(shù)路線
1.5.1 研究方法
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 創(chuàng)新之處
1.7 本章小結(jié)
第2章 文獻(xiàn)綜述
2.1 加工單類型工件機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2 混流生產(chǎn)簡單機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2.1 無限等待混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2.2 有限等待混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.2.3 無等待混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.3 混流生產(chǎn)復(fù)雜機(jī)器人制造單元調(diào)度問題文獻(xiàn)綜述
2.4 本章小結(jié)
第3章 混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度化學(xué)反應(yīng)算法設(shè)計(jì)
3.1 問題描述
3.2 基本化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
3.3 改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
3.3.1 編碼與解碼
3.3.2 初始解生成
3.3.3 分子與容器壁無效碰撞
3.3.4 分子間無效碰撞
3.3.5 分解反應(yīng)
3.3.6 合成反應(yīng)
3.3.7 選擇操作與適應(yīng)度函數(shù)
3.3.8 局部搜索
3.3.9 改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法步驟
3.3.10 算例仿真
3.4 基于局部搜索的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
3.4.1 線性排序選擇
3.4.2 局部搜索
3.4.3 基于局部搜索的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法步驟
3.4.4 參數(shù)設(shè)置
3.4.5 算例仿真
3.5 本章小結(jié)
第4章 多工作站混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度問題優(yōu)化方法
4.1 問題描述
4.2 模型構(gòu)建
4.3 問題分析
4.4 編碼與解碼
4.5 遺傳算法
4.5.1 提出的遺傳算法
4.5.2 算例仿真
4.6 雙層過濾變寬度束搜索算法
4.6.1 可行解構(gòu)建
4.6.2 雙層過濾變寬度束搜索算法步驟
4.6.3 算例仿真
4.7 化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
4.7.1 基本化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
4.7.2 有效化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法
4.7.3 算例仿真
4.8 本章小結(jié)
第5章 考慮轉(zhuǎn)換時(shí)間混流生產(chǎn)機(jī)器人制造單元調(diào)度優(yōu)化
5.1 問題描述
5.2 模型構(gòu)建
5.3 新變鄰域搜索算法
5.3.1 編碼
5.3.2 初始解構(gòu)建
5.3.3 鄰域結(jié)構(gòu)
5.4 參數(shù)設(shè)置
5.5 算例仿真
5.5.1 目標(biāo)函數(shù)值比較
5.5.2 計(jì)算時(shí)間比較
5.5.3 算法收斂性
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于混合量子進(jìn)化算法的自動(dòng)化制造單元調(diào)度[J]. 王躍崗,車阿大. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(09)
[2]基于eM-Plant求解具有晶圓重入過程的單臂組合設(shè)備最優(yōu)調(diào)度的仿真方法[J]. 孫玉璽,伍乃騏. 工業(yè)工程. 2012(05)
[3]基于eM-Plant的參數(shù)化虛擬組合設(shè)備[J]. 潘春榮,伍乃騏,黃學(xué)佳. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2012(08)
[4]基于加工時(shí)間分類視角的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度綜述[J]. 晏鵬宇,車阿大,唐小我. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(02)
[5]帶時(shí)間窗口的自動(dòng)化混流生產(chǎn)線調(diào)度方法[J]. 雷衛(wèi)東,車阿大. 工業(yè)工程. 2011(05)
[6]多組合設(shè)備的調(diào)度控制研究綜述[J]. 朱清華,伍乃騏,滕少華. 控制理論與應(yīng)用. 2010(10)
[7]自動(dòng)化制造單元調(diào)度算法綜述[J]. 周珍,車阿大. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(06)
[8]自動(dòng)化制造單元最小完工時(shí)間調(diào)度問題的混合啟發(fā)式算法[J]. 晏鵬宇,楊乃定,車阿大. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(04)
[9]具有柔性加工時(shí)間的機(jī)器人制造單元調(diào)度問題改進(jìn)遺傳算法[J]. 晏鵬宇,車阿大,李鵬,楊乃定. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(02)
[10]自動(dòng)化生產(chǎn)單元調(diào)度的混沌粒子群算法[J]. 李鵬,車阿大. 工業(yè)工程. 2009(06)
本文編號:3683608
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