MES环境下作业车间多级动态调度方法研究

作业车间存在着许多不确定信息干扰生产,为有效解决制造执行系统环境下作业车间的动态调度问题,设计了一种基于实时数据采集的多级作业车间动态调度方法。在静态调度基础上,根据车间生产中实际情况,考虑了紧急插单、加工延时、机器停工等影响排产的扰动因素,建立作业车间动态调度模型,设计了缓冲吸收、调度修复及完全重调度相融合的调度方法。以交货期为目标,通过算例演算,实现了对动态扰动因素的满意处理,验证了方法的有效性。     

基于动态资源能力服务的分布式协同调度技术

基于云制造技术中面向服务的思想,针对现有异地分布多车间协同生产计划的关联协调问题,提出并建立一种以云制造思想为指导的基于动态制造资源能力服务化的分布式协同生产调度技术。通过分析多车间协作生产下的制造资源动态服务共享和关联协调的问题,建立基于服务性制造资源的协同生产调度技术总体框架;提出服务性资源的地域和能力相结合的筛选规则,形成面向多车间协同生产的空闲占用和插入调整相结合的作业排产技术;提出资源指定占用下的作业排产处理技术,解决了协同生产环境下特定车间基于制造资源能力局部能力占用的调度排产;针对生产过程中频繁发生的突发事件,提出以降低生产扰动影响范围的时间容忍度技术及基于移动处理方式的动态调度方案调整技术,解决了制造资源服务动态变化下的快速响应处理问题。通过应用实例对以上关键技术进行了验证。     

模具车间MES系统的研究与应用CSCD

针对模具生产制造过程,研发了基于RFID的模具制造过程精益管控系统。首先,构建基于固定式RFID、手持式RFID、电子标签和无线路由硬件架构的数据采集系统,设计车间生产过程动态MES系统;然后建立车间优化调度模型,采用改进的鸡群算法,进行车间排产优化系统的设计与研发。最后,通过系统上线前的仿真测试和上线后的实际运行效果证明,示范企业模具车间的加工效率有了明显提升。     

离散型制造企业基于设备的生产排产优化研究

为使某离散型制造企业能够制定出合理的生产计划,通过分析现有生产排产存在的问题,提出根据车间各种资源限制和应用需求的生产排产总体流程,设计基于约束满足理论的生产对象关系模型,结合启发式算法,用一种新兴的优化方法——同道工序优选分派排产算法,提高整体设备有效利用率,最后用实际生产数据验证该方法有效性与实用性。     

模具车间MES系统的研究与应用

针对模具生产制造过程,研发了基于RFID的模具制造过程精益管控系统。首先,构建基于固定式RFID、手持式RFID、电子标签和无线路由硬件架构的数据采集系统,设计车间生产过程动态MES系统;然后建立车间优化调度模型,采用改进的鸡群算法,进行车间排产优化系统的设计与研发。最后,通过系统上线前的仿真测试和上线后的实际运行效果证明,示范企业模具车间的加工效率有了明显提升。     

离散型制造车间作业计划的虚拟可视化仿真研究

基于生产调度系统与仿真控制理论,分析了调度系统GG-MES的数据模型与仿真软件Flexsim为平台实现车间作业计划可视化方法,提出了车间作业计划执行过程动态与静态并行的软件模块表示方法.其中,采用甘特图直观表示设备任务的排产结果及计划的静态执行过程,采用仿真系统实时可视化地描述计划执行的动态过程.将GG-MES生成的甘特图与Flexsim创建的仿真模型集成后达到并行工作的效果,可使管理人员通过实时甘特图对车间计划安排一目了然,通过实时的车间作业仿真,掌握生产运行过程     

基于物联网技术的车间动态物料配送问题研究

针对发展物联网技术对于促进机械制造业发展所具有的重要现实意义,在结合物联网技术的基础上,以机械产品装配系统为基本研究对象,提出了基于实时感知信息驱动的车间动态物料配送方法。形式化定义了物料类型,构建了多元数据感知模型;提出了虚拟配送工位园概念,并规划了动态物料配流程与工位园划分模型。最后,以某汽车公司车桥装配线为例,验证了该方法的可行性和有效性。     

客车生产中的倒排产应用研究

本文以某客车制造企业的涂装车间作为研究和应用背景,构建基于倒排产算法的车间排产系统,分析倒排产在实施过程产生冲突的原因,给出倒排产冲突的解决方案.实际系统运行效果良好,验证了该解决方案的合理性.     

基于约束规划的印刷企业计划排产模型建立与仿真

为解决约束较多的印刷车间的排产优化问题,设计了基于约束规划的多目标计划排产模型。模型基于约束规划思想,通过以虚拟活件处理装订工序,虚拟设备处理委外工序的方法简化排产模型,基于加权系数法将多目标规划问题转化为单目标规划问题。利用ILog Cplex软件对不同企业规模数据进行仿真验证,试验证明在产能充足条件下,模型可获得优化解,满足交货期,缩短生产周期,减少完工库存成本。     

求解分布式混合流水线调度问题的改进双层嵌套式遗传算法

针对分布式混合流水线生产的生产调度问题,模拟实际排产中的排产到线和排产到时的排产策略,提出了基于改进双层嵌套式遗传算法的两层优化模型。外层依据流水线分配平衡和准时交货等基本原则总体上解决生产订单在流水线之间的分配问题,内层以最小生产时间为主要目的求解流水线的生产订单生产次序问题。考虑到双层嵌套式遗传算法的时间复杂性,基于模糊逻辑理论设计了一种模糊控制器来动态调整遗传算子,并采用主动检测停止方法,提高算法效率。使用某空调工厂的实际生产数据验证了算法的可行性、计算结果的准确性及排产策略的有效性,为高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling,APS)中大规模复杂供应链调度问题提供了可借鉴的方法。     

Research on job-shop scheduling optimization method with limited resources

Job-shop scheduling is an important subject in the fields of production management and combinatorial optimization. It is also an urgent problem to be solved in actual production. It is usually difficult to achieve the optimal solution with classical methods, due to a high computational complexity (NP-Hard). According to the nature of job-shop scheduling, a solution based on a particle swarm optimiser (PSO) is presented in this paper. In addition to establishing a job-shop scheduling model based on PSO, we have researched the coding and optimized operation of PSO. We have also considered more suitable methods of coding and operation for job-shop scheduling as well as the target function and calculation of the proper figure. The software system of job-shop scheduling is developed according to the PSO algorithm. Test simulations illustrate that the PSO algorithm is a suitable and effective approach for solving the job-shop scheduling problem.     

基于层次代理的车间生产调度系统模型的研究

针对车间生产环境的动态多变性特点,利用面向对象的分析方法,将生产过程中涉及到的实体及其相互联系进行抽象,建立了一种基于层次代理的生产调度系统模型,并讨论了对于常见突发事件的重调度策略,为优化和解决车间层生产调度的实时性、动态性问题提供了理论依据.     

基于多Agent的Job Shop调度方法研究

针对Job Shop调度问题，提出基于多Agent的车间调度模型，实现调度甘特图的自动生成。在此基础上，设计了多Agent分组协作机制；实现了多目标优化调度，提高了调度优化算法的实用性和优化效果；分析了车间调度中各类干扰因素的特点，实现动态调度，提高了系统的适应性和健壮性。最后给出了实例验证。     

加工时间不确定的柔性作业车间鲁棒调度方法

针对中小批量环境下加工时间不确定的柔性作业车间调度问题,采用冗余处理方法构建了以最大完工时间为目标的鲁棒调度模型。为降低算法的搜索规模和提高算法的求解速度,提出了顺序搜索机制,并设计两阶段遗传算法,分阶段获取冗余状态和最优结果。采用某柔性生产线的数据进行正交试验,优化了算法关键参数,并构建了柔性生产线仿真模型,对调度结果的鲁棒性和优化目标性能进行了分析。结果表明,该算法在目标性能和鲁棒性上都显著优于标准遗传算法,能有效处理加工时间不确定的柔性作业车间调度问题。     

基于多代理和规则调度的敏捷调度系统研究

研究了在敏捷制造环境下制造车间过程的动态调度问题,针对敏捷化调度的特殊要求,提出了综合运用多代理机制与规则调度实现敏捷化制造车间生产过程动态调度的方法,建立了基于多代理生产组织和运行模式的生产过程动态调度系统框架结构,研究了在多代理结构的基础上实现规则调的方法,创建了适应实际生产环境的代理的模型结构,并以一类敏捷加工车间动态调度的仿真研究说明所提出方法的思路和可行性。     

基于遗传算法的装配车间调度问题的研究

研究了装配车间调度问题,提出了一种基于遗传算法的车间作业调度方法。根据车间调度系统的特点,通过Delmia/QUEST软件建立了制造系统仿真模型进行仿真分析。结合仿真系统,分析了QUEST软件的设计原理及应用方法。最后通过计算机仿真模型实例验证了算法的有效性。     

基于生物免疫机理的智能调度系统建模与仿真

根据生物免疫系统的基本概念和免疫应答机理，构造了一种融生物免疫机理和专家系统为一体的生产调度模型，提出了基于工序约束的抗体优生方法和基于机床作业序列的抗体编码规则，介绍了基于生物免疫机理的智能生产调度关键算法，给出了作业车间生产调度案例及其多目标动态优化结果，通过生物免疫记忆，激增和抑制机理，基于工序约束的种子抗体优选方法和抗体进化约束性检验专家系统，有效地解决了大规模，多因素，多目标生产调度问题的求解效率和成功率。     

基于多代理的画间调度系统研究

在分析车间生产调度特点的基础上，提出基于多代理的车间生产调度模型。把车间生产调度系统分为车间代理、调度代理、在线控制代理、任务代理和资源代理，并对该系统进行仿真试验。对仿真结果进行了分析，为解决车间加工动态调度问题提供了一种新的方法。     

基于Hopfield神经网络求解作业车间调度问题的新方法

对作业车间调度问题的换位矩阵表示方法进行了改进,给出新的作业车间调度问题的Hopfield神经网络计算能量函数表达式,然后提出改进的Hopfield神经网络作业车间调度方法。为了避免Hopfield神经网络容易收敛到局部极小的缺点,将模拟退火算法应用于Hopfield神经网络求解,提出随机神经网络作业车间调度方法。与已有算法相比,改进算法能够保证神经网络稳态输出为可行的作业车间调度方案。