无缝钢管生产的多规则调度仿真优化研究

无缝钢管生产由热加工与冷加工组成,热加工有很强的连续性,而冷加工过程具有可重入现象,单一规则或局部规则调度很难解决此类问题。提出多规则组合仿真优化方法,从无缝钢管的生产特点入手,寻找到关键决策点,在Arena仿真环境下设计调度规则模块库和系统参数水平集合;采用柔性化仿真建模技术,将仿真模型分为功能模块、控制模块,构建无缝钢管生产系统的仿真模型;以平均生产周期为目标,利用TS算法优化无缝钢管生产系统的调度规则组合及相关参数水平,实例证明方法有效.     

飞机客舱清洁人员调度的优化研究

针对目前依靠人工对客舱清洁人员进行调度的方式的弊端,提出运用计算机辅助决策系统来优化调度方式。计算机辅助决策系统是要实现输入相关的数据信息,自动生成人员调度的任务指令以进行实时调度的功能。针对客舱清洁人员调度问题,提出基于先到先服务(FIFO)规则和基于优先级规则的2种任务服务次序决策,以及多种人员选取决策,构建机场仿真模型。然后通过设计仿真实验对上述决策进行搭配,计算并分析各种评价指标。以某国际机场实际数据作为数据输入,输出的仿真实验结果表明,在优先级规则的任务决策下,基于"先考虑小组就位耗费时间,再考虑其已完成任务数"的排序,通过延长服务时间以弥补人员不足的决策更好。其任务覆盖率为88.98%,有效时间占比为49.03%,同时也验证了模型和调度决策的正确性和有效性。     

基于仿真的生产线控制规则性能评估技术研究

综合考虑了工件的加工时间、到达率和交货期等随机因素，仿真分析了不同故障率下调度规则和路径选择规则组合的性能，并给出了每种性能评价指标下最优的规则组合。另外，在动态生产环境中，为了支持快速仿真分析，提出了基于建模模板的仿真建模方法。该方法以建模元素和仿真控制逻辑分离的原则为指导，采用面向对象仿真建模技术，构建面向生产线的过程控制模型，实现控制模型的模块化，提高了模型的可重用性和可扩展性。     

基于正交试验的作业车间瓶颈识别方法

针对作业车间现有瓶颈识别方法的不足,提出了一种基于正交试验的瓶颈识别方法.该方法利用正交表和多种分派规则构造试验方案,以生产系统作业目标为衡量指标,快速便捷地实现瓶颈机器的识别.该方法能够在生产任务执行之前,预先给出瓶颈机器所在,以指导生产计划和相关生产准备.通过与移动瓶颈识别法对不同规模的作业车间调度问题标准算例进行仿真对比,证明了该方法的优越性和可靠性.     

基于遗传算法的车间生产调度系统研究

随着制造业的快速发展,如何有效的实现车间生产调度系统的整体优化,是很多企业需要解决的紧迫问题。针对以上问题,提出了基于遗传算法的车间生产调度系统,建立了最小化完工时间目标模型,研究了基于遗传算法的车间生产调度系统实现过程。最后,以C#为开发语言,以Visual Studio2008为开发平台,开发成功了车间生产调度系统模块并用实例和仿真验证了该方法的可行性。     

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。     

批量投放与交付的柔性动态Job Shop调度问题及其调度仿真研究

基于汽车零部件生产企业制造系统,提出一种工件批量投放与交付的柔性动态Job shop调度问题,工件以批量方式动态陆续投放,整批交付,车间中具有多种类型的机器集合,以批工件总拖期及拖期批工件百分比作为调度目标。由于问题属于强NP困难问题,采用离散事件动态系统仿真方法对问题进行了仿真调度试验研究。提出问题的离散事件仿真建模中批工件投放时间与交货期的设置方法,设计6个新的调度规则,与选择的文献中所提出的9个调度规则一并纳入仿真调度试验。对仿真调度进行试验设计,采用单因素方差分析和验后比较对试验结果进行统计处理,并详细分析15个调度规则对所提调度问题的求解性能。结果表明,所提出的EMDD.b (Equivalent modified earliest due date for batch)规则在各种试验参数配置下均表现出最优的性能,所提出的其他一些新规则在两个调度目标(或某个调度目标)下也表现出较好性能。     

基于滚动调度的模具热处理车间负荷控制算法

针对模具热处理车间生产难以有效控制这一实际问题,提出一种基于负荷控制理论的生产计划与控制方法.建立模具制造车间三层负荷控制模型,并针对热处理车间,分析其负荷控制的关键问题,给出一种考虑负荷动态均衡性的热处理任务转序决策方法;构建以交货表现和设备利用率为双目标的优化调度模型;应用离散事件仿真原理和折衷规划理论,建立一类基于周期和事件驱动的混合滚动调度求解算法,并分析该算法的时间复杂度;以所提算法为基础,开发热处理车间生产计划系统,通过该系统计算得到多组目标函数权重下的算法调度结果,进一步分析不同权重对算法的影响,并同时与其他几类算法的调度结果进行对比分析,说明所提算法的实用性和有效性.     

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。     

扰动累积下基于机器学习的重调度方式选择

针对扰动累积下重调度方案甄选问题,提出了一种基于数据学习的重调度方式选择方法。利用累积误差时间来量化隐性扰动,用数据反映实时生产加工状况;构建扰动累积下重调度模型,基于遗传仿真获取评价重调度决策的因素、决策标签。分析仿真样本特征,并基于数据特征降维映射,构建基于支持向量机的分类决策模型以学习生产状况与重调度方式的内在联系,从而帮助生产管理者快速制定决策,提高响应速度。实验验证了所建立重调度方式选择框架的合理性和有效性。     

基于仿真的生产调度优化技术研究

现有的调度方法无法同时达到既能建立精确的调度模型又能获得满意的调度结果.为此,提出了基于仿真的优化调度方法.该方法包括试验设计模块、遗传算法模块和仿真模型.首先由试验设计模块设计遗传算法的参数值的组合方案,然后由遗传算法采用每组参数值与仿真模型进行反复迭代,筛选出一组最佳的调度规则序列,以及与其对应的生产系统性能指标值.将该性能指标值反馈到试验设计模块,并选择下一组方案重新进行上述过程.当所有方案试验完毕后,对试验结果进行分析,确定最佳的遗传算法参数值组合方案,以及与该方案对应的调度结果.最后,以某研究所机加车间为例,验证了该方法的可行性和有效性.     

面向生产线仿真的数字孪生逻辑模型构建方法

生产线仿真是保证生产设计方案正确、合理、高效的前提,其中对生产线逻辑的正确性仿真最为关键.为实现基于数字孪生的生产线仿真技术,提出面向生产线仿真的数字孪生逻辑模型构建方法.首先提出生产线仿真系统组成架构,然后从几何、物理、生产行为、仿真规则4个维度阐述数字孪生逻辑模型的构建方法,详细介绍几何属性、物理属性的定义方法,采...     

面向代理的半导体生产线建模技术研究

为了有效分析和评价基于多代理的半导体生产线调度与控制性能,提出了面向代理的有色赋时Petri网的半导体生产线建模方法。将设备代理内部行为进行封装,建立了设备代理的有色赋时Petri网模型。同时,将半导体生产线多代理模型按层次划分为设备代理层、设备组层和系统层,有效地降低了模型的复杂性,提高了模型的可重用性。建立了分布式半导体生产线仿真平台,以实现基于面向代理的着色赋时Petri网的半导体生产线仿真定量分析与评价。以上海某半导体制造企业6英寸晶圆生产线为例,其仿真结果验证了建模与仿真的有效性。     

FMS调度与控制的统一建模与集成设计

分析了FMS调度与控制统一建模与集成设计的必要性，从FMS运行过程的IDEF0功能建模入手，建立了基于模块化彩色赋时Petri网（CTPN）的FMS调度与控制的统一模型。该模型不仅可描述FMS的调度问题，而且能表达FMS的运行控制逻辑与仿真，从而为FMS控制系统的集成设计奠定了基础。为简化FMS控制系统的设计，提出了虚拟工作站的概念与方法，将FMS控制器的部分控制功能下放到低层的工作站控制层。基于上述CTPN统一模型，开发了FMS调度与控制的集成设计原理和方法。     

双离合器式自动变速器传动系统的建模及换挡特性

分析双离合器式自动变速器(DCT)换挡过程中离合器的工作特性,建立换挡过程中的动力学模型。基于发动机的试验数据,利用神经网络建立发动机的数值模型。依据整车的各项参数,制定变速器的换挡规律,在此基础上提出各挡同步器的接合规律,制定变速器换挡及同步器接合的控制逻辑。基于Matlab/Simulink/Stateflow软件平台,建立DCT传动系统的仿真模型,依据仿真模型对车辆换挡过程的动态性能进行仿真。利用正交试验设计方法,分析换挡过程中离合器接合时刻及转矩变化对换挡品质的影响,提出实车试验优化换挡品质的方法。     

CIM环境下连续生产过程通用虚拟生产调度系统

介绍了一种通用的面向连续生产过程分析和调度的原型系统,以及实现这类系统的一些思想、技术和方法。提出了一种连续生产装置抽象模型,并基于此模型通过面向对象编程方法,建立了通用的生产装置分析调度平台。这个平台的主体是一个复杂的生产装置分析调度对象类。     

面向瓶颈漂移的制造车间生产过程优化关键技术

针对生产过程优化决策因被动响应瓶颈动态变化而无法保证系统性能最优的问题,构建面向瓶颈漂移的生产过程优化方法,并对其关键技术进行研究,以实现优化的主动性、全局性和时效性。首先,建立包含最佳瓶颈位置判定、瓶颈预测、瓶颈漂移因素组合优化和生产调度优化的生产过程优化流程;其次,以系统全局效益最大化为目标,运用Flexsim 建模仿真技术,确定系统的最佳瓶颈位置,进而为瓶颈漂移因素的组合优化提供依据;在分析瓶颈漂移因素重要度的基础上,构建面向最佳瓶颈位置的瓶颈漂移因素组合优化方法,以促使瓶颈在制造单元能力/负荷相对平衡的条件下固定于系统最佳位置;构建差额全局效益数学模型,以实现瓶颈漂移影响度的准确度量,并以此为基础,构建生产调度驱动机制,以确定瓶颈漂移环境下生产调度启动的最佳时机,进而过滤不必要的生产调度优化过程,提高系统的稳定性;最后,通过优化汽车某部件装配过程,以验证该方法的有效性。     

基于Matlab的车辆动力学控制交互式硬件在环仿真系统研究

介绍了一种简单实用的基于M atlab的交互式车辆动力学控制硬件在环仿真系统,即完全利用M atlab工具实现实时交互式车辆动力学控制硬件在环仿真系统。该系统在硬件在环仿真研究过程中省去复杂不确定的驾驶员模型,直接把人的驾驶行为作为仿真的一部分嵌入仿真过程。仿真试验结果表明,该仿真方案是可行有效的,对进一步研究ESP控制逻辑以及该系统快速开发研究具有很大的意义。     

面向可重构的离散式生产系统快速建模方法

以离散式生产系统为研究对象,提出了一种快速构建面向具体应用对象的建模的方法。该方法将仿真资源分为实体模型库、逻辑控制库和仿真数据库,模型生成器可以利用仿真资源将模型实例化后自动放入仿真平台中,实现快速建立仿真模型。同时也解决了建模过程中由于生产模式的变化而产生的多次重构问题,提高仿真模型的可维护性、可扩展性。最后以某企业的生产为例,验证了该方法的有效性。