面向云制造的制造執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化技術及其在機床生產企業(yè)中的應用.pdf

1、隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,制造執(zhí)行系統(tǒng)正成為制造企業(yè)利用制造資源、提高快速響應能力的關鍵。本文研究了面向云制造的制造執(zhí)行系統(tǒng)中零件實例檢索方法、柔性作業(yè)車間的資源管理和配置、生產計劃和調度,提出了基于CBR的零件實例檢索方法、基于粒子群優(yōu)化算法的柔性制造單元構建方法、基于JIT的加工和裝配生產計劃調度集成方法和基于SPEA的柔性作業(yè)車間分批調度多目標優(yōu)化方法;并結合企業(yè)具體應用將上述理論應用于機床裝備的生產管理中,取得了良好的效果。

2、　　 論文的主要工作如下:
　　 第一章綜述了制造執(zhí)行系統(tǒng)的層次結構、功能體系和研究現(xiàn)狀,闡述了制造業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、相關研究技術和云制造特點。在分析現(xiàn)有制造執(zhí)行系統(tǒng)在云制造環(huán)境下不足的基礎上給出了論文主要研究內容及技術路線。
　　 第二章提出基于CBR的零件檢索方法。闡述了零件實例檢索研究現(xiàn)狀、零件特征的分類原則、識別方法和技術。分析了零件形狀特征間的可比性和相似度,提出了復合特征層、基本特征層和簡單特征層零件的形

3、狀和幾何相似性計算方法和基于CBR的多層次零件檢索方法,分三個階段計算零件間的相似度。
　　 第三章提出基于粒子群優(yōu)化算法的柔性制造單元構建方法。分析了不同的制造環(huán)境下制造資源構建方法,構建了在云制造環(huán)境下多加工車間生產資源布局的柔性制造單元模型,該模型融合物理制造單元和邏輯制造單元的優(yōu)點,以制造成本最低為目標,并綜合考慮了制造資源布局、加工路徑選擇以及加工批量設置等因素,給出了一種基于粒子群優(yōu)化算法的制造單元構建方法。

4、　　 第四章提出了基于JIT的加工和裝配生產計劃調度集成方法。分析了生產計劃和調度研究現(xiàn)狀,闡述了生產計劃和調度的約束、特點、核心問題和方法。針對訂單生產型企業(yè)Jr[’準時供貨的要求,以交貨期為目標,考慮加工和裝配工藝約束、加工和裝配設備約束,建立了加工和裝配計劃調度集成模型,該模型為兩層混合規(guī)劃模型,運用了遺傳算法和啟發(fā)式規(guī)則,提出了混合啟發(fā)算法,對產品制造過程進行分解,先通過裝配計劃計算得出各工件的交貨期,然后根據(jù)工件的交貨期,確

5、定了工件的加工計劃。
　　 第五章提出了柔性作業(yè)車間分批調度多目標優(yōu)化方法。分析了作業(yè)車間調度的研究現(xiàn)狀,構建了以制造工期、拖期懲罰、加工成本、批次數(shù)量和機器總負荷為目標函數(shù)的柔性作業(yè)車間多目標調度模型,考慮制造工期、加工成本、拖期懲罰值、批次數(shù)量、機器總負荷五個優(yōu)化目標,應用改進的強度Pareto進化算法(SPEA)求解.該方法將工件分割成具有柔性數(shù)量的多個批次,同時使各批次的工藝路線選取及加工順序得到優(yōu)化。
　　 第