车间作业计划与工艺设计集成研究

针对多品种小批量的单件生产车间，提出基于黑板结构的车间作业计划与工艺设计集成的结构框架，此集成系统分为六大模块，同时对设备环境建模，多工艺方案决策以及基于动态设备环境的多工艺方法的车间作业计划方法等关键技术进行了探讨，它有机地结合了工艺设计与车间作业计划两个单元技术，可提高车间作业计划和生产控制的柔性。     

基于多工艺方案的车间作业计划方法研究

对工艺设计与生产调度集成的必要性和可行性进行了分析，讨论了工艺设计与车间作业计划之间的关系．针对多品种小批量的单件生产车间提出启发式的车间作业计划方法，其决策基于多工艺方案、可替代机床和调度规则，生成车间作业计划，并能及时对车间作业计划进行评价和调整．在此基础上，建立了基于多工艺方案的车间生产作业计划决策系统     

基于多工艺方案的车间作业计划方法研究

对工艺设计与生产调度集成的必要性和可行性进行了分析，讨论了工艺设计与车间作业计划之间的关系，针对多品种小批量的单件生产车间提出启发式的车间作业计划方法， 决策基于多工艺方案，可替代机床和调度规划，生产车间作业计划，并能及时对车间作业计划进行评价和调整，在此基础上，建立了基于多工艺方案的车间生产作业计划决策系统。     

一种CAPP和车间作业计划的集成模式

ＣＡＰＰ和车间作业计划是ＣＩＭＳ环境下，车间生产活动的两项重要内容。本文提出了一种分布式ＣＡＰＰ和独立制造岛生产作业计划的集成模式．该模式基于车间（制造岛）制造资源的可用性和来自车间现场的实时反馈．     

基于设备环境模型的多工艺方案决策

根据ＣＡＰＰ系统的需求，建立了基于特征的设备环境模型．详细分析了多工艺方案存在的原因，对基于设备环境模型的多工艺方案决策方法进行了分析和讨论，并提出实现步骤．在此基础上，建立了基于设备环境模型的多工艺方案决策系统     

一种面向车间的CIM方案

本文分析、讨论一种针对中小批量、多品种生产的车间CIM方案─—独立制造岛．在分析该方案特点的基础上，对该方案的总体规划和作业计划问题进行了阐述．     

面向低碳的车间生产过程数字孪生建模

智能制造关键技术的不断突破及其在制造业的快速应用极大地改造着传统车间的生产模式．现代企业的生产方式逐渐朝着集成化、复杂化和智能化方向发展,给车间生产过程低碳运行目标带来挑战．为了提高车间生产过程能耗管理的质量与实时性,提出了一种面向车间能耗管理的数字孪生建模方法．基于物理生产车间的生产资源与车间布局方案搭建虚拟生产车间,通过物理与虚拟车间设备运动信息的交互为几何模型添加运动关系,并结合生产节拍建立车间运动规律的数字孪生模型;采集单机物理生产设备随加工参数变化的能耗数据,使用BP神经网络建立多设备的能耗模型,基于获取物理与虚拟车间实时交互的能耗数据建立车间能量流动规律的数字孪生模型．最终实现包含动态能耗信息的车间生产过程数字孪生建模．同时基于该数字孪生模型提出了一种面向车间生产过程的能耗优化方法,结合刀具寿命、机器人运动平稳性、生产时间等多源评价指标建立多目标优化函数,获取数字孪生模型中的动态能耗数据并应用蜂群算法实现对车间低碳生产需求下的多设备加工参数协同优化．最后以给定工件的生产过程为例,对所提数字孪生建模方法和建模效果进行验证,实验结果表明借助该数字孪生模型环境下的生产过程优化方案...     

基于MRPⅡ的车间作业计划管理系统

本文介绍了ＯＲＡＣＬＥ环境下基于ＭＲＰⅡ的车间作业计划管理系统的设计思想、功能结构和系统特点     

一种CAPP和车间作业计划的集成模式

ＣＡＰＰ和车间作业计划是ＣＩＭＳ环境下，车间生产活动的两项重要内容。本文提出了一种分布式ＣＡＰＰ和独立制造岛生产作业计划的订成模式，该模式基于车间（制造岛）制造资源的可用性和来自车间现场的实时反馈。     

可重构制造系统的车间作业调度策略

提出了一种实用的分层调度策略，通过对制造系统组织的重构，以最小作业生产延迟和最大系统设备利用率为目标产生可行的次优调度方案．该策略分3个阶段：首先，采用增广拉格朗日松弛法获得复杂可重构制造系统的车间作业预调度方案，该方法能将复杂作业调度问题分解成多个任务层的子问题，通过求解子问题获得任务的作业时间和对应工序加工的生产设备类型；然后，对制造系统进行组织重构以形成多个虚拟制造单元，旨在使制造单元内的生产设备间物流传送(由自动导航小车承担)费用最小；最后，通过离散动态规划形成虚拟制造单元的生产作业调度次优可行方案．通过数值仿真分析，该策略能针对快速变化的产品需求，有效地重构生产制造系统，产生次优的调度方案．     

Model of production planning and scheduling in shop floor based on collaboration and competition

The planning and scheduling in real shop floor is actually achieved by coordination between different persons. In this process, cooperation is mainstream, but competition also exists, for example, the competition between different groups, operators with the same skill, etc. In multi-agent based shop floor management and control system, this competition and cooperation relation must be embodied. The general process of shop floor production planning and scheduling is studied, and a colored Petri-net model for the competition and cooperation process of three main agents in such system to achieve shop floor production planning and scheduling is presented. The evaluating method of bids in bidding process that especially embodies the competition relationship is also presented. This colored Petri-net model gives a clear illustration of this complex coordination process to system designers, effectively promotes the cooperative development. Foundation item: Supported partly by the Hi-tech Program of China (China 863) (No. 863-511-943-009) and the National Natural Science Foundation of China(No. 59990470) Biography: Liu Shi-ping(1971-), male, Ph. D. candidate, research direaction: CIMS, intelligent manufacturing.     

Integrating Process Planning and Scheduling with an Intelligent Facilitator

This paper introduces a dynamic facilitating mechan is m for the integration of process planning and scheduling in a batch-manufacturi ng environment. This integration is essential for the optimum use of production resources and generation of realistic process plans that can be readily executed with little or no modification. In this paper, integration is modeled in two le vels, viz., process planning and scheduling, which are linked by an intelligent facilitator. The process planning module employs an o...     

基于模糊综合评判的实际生产调度决策研究

为解决实际生产调度中的模糊不确定性决策问题,提出了基于优先级规则和模糊综合评判结合的生产调度决策方法.通过分析实际生产调度中的任务分派过程,得出任务分派时需要考虑的任务影响因素以及设备影响因素.利用影响因素的隶属函数表示各影响因素的优先程度,解决了调度过程中的不确定及偏好信息的表示问题.通过模糊综合评判计算,对任务优先级和设备的优先级进行综合计算,解决了调度过程中多模糊因素综合权衡问题.最后通过算例对该方法计算过程进行说明,并以实际车间调度应用为例分析了该方法的实用性.     

基于遗传算法的离散型并行生产的调度排优

在分析了CIM体系结构中离散型并行生产调度问题的基础上,基于遗传算法,针对调度排优问题,建立了以总加工完成时间最短为优化目标的数学模型,并设计了遗传算法的编码、交叉、变异算子,详细描述了遗传算法的各个组成部分·利用数据库技术,开发了实现该算法的可视化软件,并在实际应用中实现了调度系统与CIMS其他模块之间的集成·理论分析与实践表明,遗传算法简明、有效并且实用,所求解得到的优化作业排序对于并行生产的车间作业调度具有很好的指导意义·     

面向作业车间调度问题的遗传算法改进

为了获得遗传算法在作业车间调度问题上的最优化解,提高算法的迭代速度,研究了遗传算法的改进方法,以工件的加工时间最短为目标建立调度模型。在算法上提出了基于概率改进的具有自适应能力的交叉与变异算子,以求作业车间调度问题的最优解。在遗传算法上采用精英保留策略方法,并结合改进的自适应算子对问题进行求解。以基准案例LA01和FT06作为实验仿真对象,获得了相应的甘特图以及搜索过程曲线。仿真结果表明,与未改进的算法相比,该算法能够更加快速地获得最优解。改进后的算法在搜索上更加快速有效,在求解作业车间调度问题上具有一定的可行性,更加适合工业加工生产。     

集成式工艺规划与车间调度问题研究现状及发展

集成式工艺规划与车间调度(IPPS)问题的研究对于制造系统整体性能的提高具有重要意义,综述与分析了近年来IPPS问题研究的发展现状.概述了IPPS的3种主要建模方法,分析了特定生产环境下工艺规划与车间调度进行集成的特殊性.从单目标优化与多目标优化两方面综述了IPPS求解方法的研究概况,分析了多目标IPPS求解方法研究中存在的问题.总结了不确定扰动下的IPPS问题及面向绿色制造的IPPS问题研究现状,分析了2种情况下IPPS模型构建和求解方法设计上带来的新问题.基于上述综述分析,展望了未来开展集成式工艺规划与车间调度问题研究的一些方向.     

基于工作流技术的集成化生产计划与调度模型

分析了传统的生产计划与调度模式的弊端，提出了基于工作流技术的并行协调的过程管理解决方案，并给出了基于工作流技术的生产计划与调度的集成系统框架．在此基础上，从系统结构、模型定义、工作流管理系统及计划调度解决方法等方面分析了系统内各功能模块的功能及实现机制，提出了采用时间分段的思想来实现计划与调度的协调．然后重点介绍了工作流系统的决策机制，给出了基于时间和事件双模式驱动的工作流引擎的决策过程，最后对今后的研究发展方向作了进一步的展望。     

基于分步遗传算法的压力变送器排产优化

以某厂压力变送器的生产为应用研究背景,分析生产工序瓶颈,提出并实现了可优化变送器生产调度问题的分步分层遗传算法。首先构建了车间生产的数学模型,并根据传感器部件的量程分类分别进行种群初始化,然后采用哈希除去余数法进行插入整合,再基于工序和订单数量的标识编码方式进行分层分步遗传算法优化。仿真分析证明该算法不但降低了开放式车间的排产复杂度,而且相对于原先基于整体订单先交货先生产的排产策略,减少生产时间,提高了生产效率。