基于多代理机制的车间制造资源调度管理系统的研究

在分析车间制造资源调度特点的基础上,综合运用多代理机制、规则调度和消息通信机制等技术,建立了适应制造企业车间层生产环境的多代理模型结构。重点研究了多代理机制的实现、基于多代理结构下的通信机制和规则调度机制等关键技术,构建了基于客户机／服务器结构车间制造资源的调度管理系统的体系结构,研究了其工作流程和实现方法,并开发了基于多代理的车间制造资源调度管理仿真系统。     

通用机械加工车间绿色制造系统工程方法

为了满足制造企业在资源环境方面的技术需求,一种实用的绿色制造系统工程方法(SEGM)被应用于车间制造系统的设计规划与通用机械生产过程的运行调度。论文根据车间制造系统的资源环境影响因素建立车间规划和生产调度的控制变量,基于系统工程学的基本原理建立包括通用机械产品生产过程在内的车间制造系统模型。论文讨论了面向资源环境属性的优化方法并利用人工生命方法的GA-CA算法求解,得到车间制造系统规划和生产调度变量的最优解,从而决定了资源和能量在车间制造系统中的运行方式。为了在实物生产中实现这些优化参数,论文针对通用机械产品的工艺设计、实物制造、生产调度和车间规划开发了实用的应用技术和工艺装备,进行了先进制造技术的集成创新,实现了车间制造系统的节能减排。论文以火电阀门机械加工车间作为系统应用案例进行研究,数据显示绿色制造系统工程方法对通用机械加工车间的资源环境改善有着积极的影响。     

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。     

基于双单元制造模式的车间调度控制系统

基于敏捷制造思想研究了离散生产类型的先进制造车间的调度控制系统。在研究双单元制造模式运行和组织特点的基础上，给出了单元重组方法。研究了先进制造车间生产任务管理、生产计划、车间调度、生产运行控制、生产信息管理等问题，提出了以单元动态重组技术为基础的车间生产调度控制系统。     

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Agent的数字车间及其调度技术的研究

在中国国家自然科学基金重点资助项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》，中国教育部博士学科点基金资助项目《网络制造产品电子交易平台设计与研究》，中国国家科技攻关计划项目《支持网络制造的协同交互与资源共享平台研究与产业化》共同资助下，开展基于Agent的数字车间及其调度技术的研究。 数字车间是实施数字制造的主体，是制造计划的具体执行者，也是制造信息的反馈者，更是制造实时信息的集散地。数字车间生产的敏捷性在一定程度上决定着整个企业的敏捷性，所以从敏捷调度的视角，研究数字车间的相关理论与技术。 提出基于Agent的数字车间框架结构。框架包含车间管理与计划子系统、设计子系统、生产调度与管理子系统、物料运输子系统、库存与管理子系统、制造资源子系统、生产仿真子系统和制造执行子系统。框架结构支持虚拟企业生产模式——组成数字车间的设备或设备单元可以是处于不同地域，通过制造设备Agent之间的协调与合作，制造设备在物理位置上不变，而在生产组织和管理逻辑上随加工任务的变化而改变，实现资源的动态配置，对变化的任务做出及时响应，从而提高制造系统的敏捷性，因此也被称为虚拟数字车间。赋予数字车间更为重要的地位和作用——除承担对生产任务的调度与制造实施以外，还兼具运输服务和仓储管理等两项功能，并在制造过程中实时收集订单的生产进度信息。 研究数字车间中Agent对制造资源数据的管理技术，将与制造资源相关的数据信息直接集成到制造资源Agent结构，使得数据库系统就像是Agent框架整体的一部分。提出以分布式数据库系统为中间层的车间系统集成方案。在此基础上，研究基于Agent会话的车间运作方式，将数据库系统看作Agent系统与其他系统联系的中间层的结构，使得Agent系统易于实现与现有软件系统的集成。Agent使用数据库访问机制     

多资源车间生产调度优化问题的研究

车间生产调度问题的实质是寻找一个最佳的车间生产加工任务分派和车间制造资源分配方案,是一个典型的优化问题。车间生产调度问题的优化模型又可分为单资源约束和多资源约束的2种作业车间调度问题。现主要探求多资源约束条件下的优化模型,并引入优化算法,根据相应的数据,求解其满意解。     

网络化制造环境下数字化生产车间的研究

首先介绍网络化制造的内涵以及网络化制造环境下数字化生产车间研究的背景，然后重点分析数字化生产车间的关键技术：分布式数字控制(DNC)、刀具标刻及自动识别技术、基于信息反馈的计划调度技术以及全生命周期的资源管理技术。最后在上述研究的基础上探讨数字化生产车间管理系统的应用体系以及软件实现体系。     

一种改进的遗传算法在车调度中的应用

研究现代生产先进制造车间调度问题，对于发挥先进制造车间的高效性和灵活性具有十分重要的意义。生产过程的计划调度问题，是实现制造系统运筹技术、管理技术与优化技术的核心。因此，优化调度算法的性能直接影响到FMS的生产效率和应变能力。本文在传统的遗传算法的基础上，对车间调度算法进行了深入的研究。基于机床负荷平衡的思想，提出了面向先进制造车间的平衡遗传算法，并与传统的遗传调度算法进行了对比。 实验表明，该调度方法具有较高的可行性、有效性和稳定性。保证了各个机床的负荷平衡，满足了交付期的要求。     

Job Shop调度研究现状及发展趋势

生产过程中的调度问题,是实现制造系统运筹技术、管理技术与优化技术发展的核心 [1];有关资料表明,制造过程中 95％的时间消耗在非切削过程中 [2];有效的调度方法与优化技术的研究和应用,已成为先进制造技术 (AMT)实践的基础和关键 [3],本文就车间生产调度问题的研究状况从调度方法、调度策略以及相关问题进行了评述,并探讨了存在的问题与发展趋势。 [1] 车间生产调度问题的描述 　　车间调度就是对一个可用的制造资源集在时间上进行加工任务集的分配,以满足一个性能指标集。从数学规划的角度看,车间调度问题可表达为在等式或不…     

瓶颈工序影响下汽车电子生产车间排程研究

针对汽车电子生产车间作业排产面临的在制品(Work In Process,WIP)堆积、生产周期长和订单准时交付率低等问题,梳理汽车电子零/部件生产车间排程逻辑,依托于约束理论(Theory Of Constraint,TOC)和“鼓-缓冲-绳子”(Drum-Buffer-Rope,DBR)方法,识别瓶颈工序,以完工期限最早优先(Earliest Due Date,EDD)和提高产出率为原则,引入交付紧迫系数,建立了瓶颈工序影响下的订单优先排产计划模型。以某汽车电子零/部件企业的印刷线路板(PCBA)生产车间实际生产数据为例,结合订单优先排产计划模型对PCBA订单进行作业时间排程,验证了该模型的有效性,为汽车电子生产车间排程提供了一种新的可行方案。     

面向实际生产的冲压车间调度问题研究

在大部分对汽车冲压车间调度的研究中,冲压车间被简化为一类job shop模型的作业车间。根据汽车双向冲压生产线的实际生产特点,笔者提出了基于工艺约束并行机的双向冲压生产线调度模型。在该模型中,工件按设备顺序在生产线两端同时加工,且加工的工件及其加工时间和完工时间受两端工件工序数目约束。然后设计了启发规则和遗传算法混合的求解算法,最后以最大完工时间为优化指标进行验证,得到了具有很强实际应用价值的调度结果。     

基于GASA优化算法的不确定条件下Job-Shop调度问题研究

针对不确定因素和动态干扰事件下Job-Shop调度问题,基于模糊数理论和动态调度策略,综合考虑完工时间、机器加工成本和机器负荷,建立了作业车间多目标不确定性调度模型;为了求解该调度模型,结合遗传算法和模拟退火算法的特点,设计了遗传模拟退火混合算法,并针对作业车间的复杂性要求,对算法的编码解码、交叉变异算子以及保优策略等方面进行了改进;通过仿真,得到了初始调度方案,然后在此基础上,采用动态调度策略对紧急插单、机器故障、工件取消和交货期变更等不确定干扰事件进行了研究.通过对某电动产品生产公司车间进行的实证研究结果表明,根据上述研究得到的较好的调度方案,可以有效地提高机器利用率和客户满意度.该模型和算法能够较好地应用到企业实际生产中.     

基于Web的复合材料车间生产计划调度信息系统构建

阐述国内航空企业复合材料制件车间生产计划与调度模型以及存在问题,提出在.net框架下,运用WebServices技术,基于B/S结构对生产计划调度信息系统进行开发.系统运行在国内某航空企业复合材科车间,在实际应用中大大提高了企业生产计划编制和调度的效率,促进了车间管理的信息化发展.     

基于统一建模语言的作业排序系统模型库设计研究

针对车间作业排序系统中的模型库管理问题,采用面向对象的建模技术,结合模型库管理的一般要求和生产作业排序算法的具体特点,提出了一种可重用的车间作业排序系统模型库设计方案.该方案采用面向服务架构,引用各种所开发的排序模型和算法,建立了一套算法模型自动匹配与生成机制,并使用所生成的模型对排序问题进行优化计算.引入仿真模型对优化结果进行验证,并通过信息反馈对优化模型加以修正,最后通过示例阐述了使用统一建模语言对系统进行建模的过程.     

面向实时排程的车间生产调度系统研究与实现

通过对车间实际需求与现行生产模式的分析,提出实时排程模式下的车间生产调度系统的设计思想,详细介绍系统的功能模块,开发满足车间多种需要的车间生产调度软件系统,实现基于遗传算法的自动排程和基于Agent的自动导航与派工技术,同时系统还为车间生产中的异常扰动事件提供了响应处理机制,很大程度上提高了车间生产管理水平和生产效率.     

基于启发式规则的航空复合材料车间生产排程研究

以国内某航空制造企业复合材料生产车间现场为对象,针对航空复合材料的特殊性,对这类车间生产排程进行研究和探索;基于航空复合材料的生产工艺特点,提出针对航空复合材料车间生产过程中的瓶颈工序即热压成型工序的排程方法和步骤,并且针对该瓶颈工序的可重入特征建立了基于启发式规则算法的优化排程模式。     

基于启发式规则的航空复合材料车间生产排程研究

以国内某航空制造企业复合材料生产车间现场为对象,针对航空复合材料的特殊性,对这类车间生产排程进行研究和探索;基于航空复合材料的生产工艺特点,提出针对航空复合材料车间生产过程中的瓶颈工序即热压成型工序的排程方法和步骤,并且针对该瓶颈工序的可重入特征建立了基于启发式规则算法的优化排程模式。     

基于Multi—Agent的虚拟车间调度作业原理与算法

在分析敏捷制造环境下车间生产控制方式的特点的基础上,认为构成虚拟车间调度的要素,资源和项目都可封装成智能体,提出基于Multi-Agent的虚拟车间调度单元模型,根据该模型,设计了一种调度遗传算法,应用实例表明该算法具有建模简单,运算速度快等特点,适用于任务类型相同的多个项目在多个虚拟车间的调度问题。     

车间生产调度系统的虚拟仿真研究

阐述车间生产调度问题及其特点,详细分析仿真调度的原理和特点;并结合车间调度的具体情况,提出一套车间生产调度系统虚拟仿真的解决方案.