基于灰数描述的不确定工时作业车间E/T调度优化

针对不确定加工时间的作业车间调度问题,考虑每个工件的交货期窗口,旨在最小化工件提前/拖期成本和机器空闲成本。分别采用基本遗传算法和混合遗传算法进行求解,并比较两种算法的求解质量。通过灰色理论和模糊数理论对不确定加工时间分别建立调度模型,分析两种模型的优化程度和稳定性。结果表明,与基本遗传算法相比,引入按指定邻域结构进行局部搜索的混合遗传算法具有更好收敛能力;与模糊数方式相比,采用灰色理论能够更好地描述不确定加工时间,且在求解过程中也具有更好的适应性和稳定性。

考虑加班的无拖期作业车间调度问题多目标金鹰优化算法研究

按期交货是面向订单型制造企业生产运作所追求的重要目标之一。当制造系统生产负荷较重时,加班作业是保证交货期最常采用的有效措施。为实现订单的无拖期交付和加班时间的合理优化使用,以面向订单型制造系统为背景,提出了一种考虑加班的多目标无拖期作业车间调度问题,建立了以最小化总加班时间和最大完工时间为目标的数学规划模型。为有效求解该问题,提出了一种多目标金鹰优化算法。在算法中设计了连续解空间映射至问题离散解空间的编码方法;提出了两阶段解码方案;融入了基于精英保留策略的非支配排序选择算子;引入了自适应子代个体生成策略。以23个作业车间调度问题基准算例为实验对象进行了对比实验,实验结果验证了所提出算法的有效性和优越性。

基于遗传算法的双层车间设施布局优化研究

为了减少双层生产车间的搬运成本,以最小搬运费用为优化目标,建立双层车间设施布局优化的数学模型,根据传统SLP方法分别得到一二楼车间的初始布局方案,将得到的初始布局方案作为遗传算法的部分初始种群,基于遗传算法求解优化模型得出最终的布局方案。最后根据实例验证了所建模型和算法的有效性,该方法不仅克服了传统SLP方法的局限性,而且提高了遗传算法的求解质量,建立的双层车间布局的数学模型可为多层车间设施布局问题提供参考。

混合禁忌搜索的车间调度遗传算法研究

针对以最小化最大完工时间为目标的作业车间调度问题,提出一种混合禁忌搜索的遗传算法。禁忌搜索是一种能有效跳出局部最优解的元启发式算法,在每次迭代过程中通过搜索当前解的邻域来获得一个新解,通过评价新解的优越性来优化求解结果;加入多种交叉方式随机选择来扩大种群多样性;同时加入局部邻域搜索来改善解的质量,加快算法收敛速度。将提出的改进算法用于求解若干基准问题,算法具有一定的改良性,能优化求解结果。

考虑工序相关性的动态Job shop调度问题启发式算法

提出一类考虑工序相关性的、工件批量到达的动态Job shop调度问题,在对工序相关性进行了定义和数学描述的基础上,进一步建立了动态Job shop调度问题的优化模型。设计了一种组合式调度规则RAN(FCFS,ODD),并提出了基于规则的启发式算法以及该类动态Job shop调度问题的算例生成方法。为验证算法和比较评估调度规则的性能,对算例采用文献提出的7种调度规则和RAN(FCFS,ODD)进行了仿真调度,对调度结果的分析表明了算法的有效性和RAN(FCFS,ODD)调度规则求解所提出的动态Job Shop调度问题的优越性能。

两阶段动态流水车间抢占性族调度问题仿真研究

在当前族调度研究中,还没有一种抢占情况下,主要用于减少拖期工件数量的族调度规则。因此,针对两阶段动态流水车间抢占性族调度问题,参考现有文献研究方法,基于MAS、MASP和MASP-AD三种族调度规则,先考虑了待加工队列中工件族平均等待时间,再实时预估工件的拖期状况,分别提出了若干新的族调度规则,仿真调度实验表明,所提出的新族调度规则可明显改善调度性能,获得更好的调度解;进一步地给出了各种条件下性能最好的族调度规则。

模具企业车间作业计划中的关键路径及其求解算法

提出了模具企业车间作业计划中关键路径的概念,分析了关键路径的特点;设计了关键路径的逆推搜索算法,并通过算例对算法进行了详细说明和验证;对车间作业计划编制过程中的关键路径进行了讨论。

最优化生产技术在模具企业车间作业计划中的应用研究

通过对作业计划编制方法和模具企业生产系统特点的简略分析与总结 ,提出在模具企业车间作业计划中运用最优化生产技术。研究了最优化生产技术应用于模具企业车间作业计划需要进一步改进的几个关键问题。针对模具企业生产过程的动态多变性 。

二级斜齿圆柱齿轮传动齿向综合修形优化研究

轮齿修形是改善齿轮传动性能的有效措施之一。以某二级斜齿圆柱齿轮减速器为对象,通过静强度分析和传动误差分析,发现高速级齿轮的接触强度安全系数偏低,存在齿面点蚀的危险;传动误差方面,低速级传动误差相对较大。为改善传动性能,考虑采用齿向鼓形修形及齿向斜度修形相结合的综合修形措施。基于Romax Designer软件,选择遗传算法对齿向综合修形进行了优化研究,得到了相应的优化修形方案。修形后的分析结果表明:接触强度安全系数有所增大,传动误差也有明显减小。

单件生产系统中动态车间作业计划与监控系统的集成研究

对于动态多变的单件生产系统来说,车间作业计划是最有效的生产管理措施之一;在编制这类生产系统的车间作业计划时,与监控系统有效集成又是必须考虑的最关键的问题。为此研究了单件生产系统中车间作业计划与监控系统的集成问题,又提出了集成的总体结构,基于这一结构,又提出了日程作业计划的3种确定方法,较详细地分析了在进行车间作业计划滚动编制时,对各种监控反馈信息的处理措施。

基于并行工程和网络计划技术的模具生产进度编制方法

在充分考虑模具生产的特点和生产活动之间并行性的基础上,建立了单副模具典型生产过程的细化网络图,提出了一种基于并行工程、网络计划技术和最优化生产技术(OPT,Optimal ProductionTechnology)的模具生产进度计划编制方法。通过算例及其结果分析,表明了方法的可行性和有效性。

考虑工序相关性的Job Shop调度问题及其析取图模型

提出了一类考虑工序相关性的Job Shop调度问题,对工序相关性从代数描述、甘特图表示和类型转换等方面进行了较为系统的数学描述;进一步提出在经典的车间作业计划析取图模型中,通过加入相关弧以表示工序的相关性。具体叙述了相关弧的添加方法及考虑工序相关性的 Job Shop调度问题的析取图建模方法,并对一实例进行了建模。

基于知识融合的“机械设计”教学方法研究

为提高"机械设计"课程的教学效果,基于该课程的特点及多年的教学实践,提出了知识融合的"机械设计"教学方法。本文结合若干实例对课程教学中的横向知识融合与纵向知识融合相结合进行了详细的叙述。

具有模具约束的单工序柔性继列型批调度问题研究

制造系统调度是调度问题研究的热点之一。相对于单件加工的调度问题研究来说,批量加工的调度问题研究较少。然而,批量加工较广泛存在于许多制造系统中,有其很强的工程背景。其中,注塑加工生产即是一种典型的批量加工生产方式。基于注塑加工生产的实际背景,提出了一种具有模具约束的柔性继列型批调度问题。针对此问题中所包含的三方面决策问题,研究了问题的求解框架;提出了启发式规则与遗传算法相结合的混合求解算法;设计了仿真调度案例并进行了仿真调度;通过对调度结果的详细分析,表明了调度结果的合理性和所提出算法的有效性。

模具加工过程的面向对象分析及其动态车间作业计划建模

模具的生产属于单件订货型生产,其车间级的生产管理一直是模具企业管理的难点。车间作业计划是解决这一难点的有效措施之一。通过采用面向对象的方法,对模具企业生产过程中与车间作业计划有关的对象进行了详细地分析和描述,以此为基础,进一步分析了模具企业车间作业计划中的优化目标和约束,建立了相应的动态车间作业计划模型,为模具企业编制切实可行的车间作业计划奠定了基础。

单件订货型生产企业车间作业计划中时间参数的转换及其算法研究

通过分析单件订货型企业车间作业计划过程中涉及的各种时间参数 ,提出一种包括时间参数前置处理和后置处理的车间作业计划思想 ,叙述了时间参数转换的概念、意义、方法和具体的转换算法 。

考虑投放期、交货期和机器准备时间的平行机问题改进遗传算法

针对考虑工件投放期、交货期和机器准备时间的平行机问题,分别以最小化最大机器完工时间和最小化工件总延期惩罚费用为优化目标,建立相应的平行机问题模型,提出一种求解该问题的改进遗传算法。该算法中采用了基于工件和机器的多参数级联编码,染色体由工件子串和机器子串连接而成;提出了机器的加工能力、加工能力指数和冗余机器集的概念及相应的初始种群生成方法;对工件子串采用部分映射交叉,而对机器子串不作交叉运算;在变异算子中,提出基于机器负荷的启发式变异算子。

动态车间调度问题调度规则算法仿真试验的样本容量确定方法

基于调度规则的算法是求解复杂大规模动态调度问题快速而有效的算法之一,在实际调度系统中得到较广泛应用。仿真调度试验是评价调度规则性能的常用方法;仿真调度次数越多,对规则性能评价的结果越真实,但需要付出的代价也越大。已有文献中对独立仿真次数的取值各有不同。基于统计学的参数估计理论,提出了给定置信度和置信区间下样本容量,即独立仿真次数的确定方法,并以案例进行了说明,从而为仿真调度的试验设计提供了依据。

单件订货型生产车间作业计划中资源选择的模糊决策研究

车间作业计划中的资源选择直接影响到产品的质量、交货期和生产成本。通过分析影响资源选择的资源的相关特性,提出车间作业计划中资源选择的模糊决策方法,建立相应的决策模型,并进一步讨论具体实施过程中的几个问题。

基于遗传算法的交互式齿轮优化设计方法研究

常规的齿轮设计方法通常需要花费大量时间,通过数次试算才能得到一个较好的设计结果,采用一般的非线性和线性优化方法求解起来也比较困难。为此,本文以渐开线标准直齿圆柱齿轮为例,提出了一种基于遗传算法的交互式优化设计方法,对于设计原始数据、设计要求及设计过程中的经验型中间结果采用交互式输入,而对其他主要设计变量采用遗传算法进行优化。