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·     

基于多Agent与遗传算法的柔性车间调度系统研究

为解决柔性车间调度自动化及优化问题,建立了基于多Agent及遗传算法的柔性车间调度系统。系统是一个由管理Agent,调度Agent及多个加工单元Agent组成,系统中通过遗传算法实现静态优化调度,而通过Agent之间的协作现实动态调度。加工任务到来时,先经管理Agent评估,接受后打包相应信息传递给调度Agent;调度Agent调用其面向对象遗传算法对任务进行优化分解并传递给各加工单元Agent;加工单元Agent根据调度Agent下达的任务进行加工,同时通过相互协调动态调整加工任务,以消除加工过程中出现的不确定性。示例运行表明所建立的系统可行,并兼有实用性,先进性和有效性。     

非线性预测控制及其在微电网中的应用

针对具有异质通信延迟和数据丢失的多智能体非线性系统的输出一致性问题,提出了一种网络化的多智能体预测控制方法。首先,结合输入输出反馈线性化和分布式滚动优化的方法,解决了非线性系统的预测问题。主动通信约束补偿机制的引入,克服了传统控制器仅在最大允许时延情况下实现输出一致性的保守性问题。其次,引入了代理之间的协调和控制成本,即综合考虑了控制目标和系统约束,使得所设计的协调控制器更具物理意义且更易实现。分布式控制器的引入还将大幅减轻大规模网络化多代理控制系统的计算负担。最后,在MATLAB/Simulink软件环境中,该算法被应用在一个具有4个发电单元的分布式智能微电网上,以解决其电压恢复问题。研究结果表明:所提出的网络化分布式预测控制方案,可以有效地解决多代理系统所遭遇的通信约束问题,并使得系统在一定的性能指标下实现输出一致性,即微电网可以在较低的控制成本下,实现时延的主动补偿及给定的380 V电压值的快速跟踪。     

基于改进遗传算法的多级关联资源协调调度技术

在实际生产调度中,存在一类人员、设备、夹具、刀具等多级资源共同参与调度的情况.与传统的机加调度不同,此类调度问题增加了人员、卡具、刀具的约束.文中提出了基于改进遗传算法的多级关联资源协调调度技术以解决此类问题.本技术主要包含应用遗传算法在满足匹配关系的多级资源之间进行动态组合,通过适应度计算保留质量好的多级资源组合及面向资源协调的多级资源工序调度时间处理,根据选定工序所需资源占用情况,寻找最早的工序插入的时间区域,并结合工程实例分析验证了该技术的有效性.      

含多种分布式能源微电网小区间协调调度方法

针对分布式能源微电网小区间调度中受到调度时延和调度速度的影响,导致能源微电网小区间调度稳定性及协调性较差的问题,提出含多种分布式能源的微电网小区间协调调度方法。建立分布式能源微电网小区间调度的信道拓扑结构,得到微电网的混合拓扑结构模型;基于有功功率变化特征分析方法构建微电网协调调度能量自适应控制模型,完成微电网能量交换控制。在此基础上根据微电网频率和电压等参量进行协调调度,建立微电网小区间协调调度模型,通过电网转动惯量特征分析建立其控制结构模型,采用虚拟同步电机控制微电网负载,完成微电网小区间协调调度。仿真结果表明,采用该方法进行含多种分布式能源微电网小区间调度的协调性较好,控制稳定性较强。     

一种实时多任务管理机制

研究一种实时多任务管理机制．讨论了ＲＭＤＯＳ系统结构与支撑环境、多任务控制流程和调度问题．该管理机制实现了可变优先级加时间片轮转的调度策略和网络任务的实时响应．它作为多任务操作系统的核心，成功地支持了分布式操作系统ＨＺＤＯＳ的实现和分布式并行任务分配，支持了分布式系统故障恢复与系统重构     

采用实时生产信息的单元制造任务动态调度方法

运用无线射频技术来实现对制造单元加工现场实时生产信息的动态获取,并针对制造单元生产过程中常发生的新任务加入、设备损坏和交货期更改的不确定性事件,以制造任务最短完工时间为调度目标,建立了单元制造任务的动态调度模型,通过引入爬山搜索方法构建了混合遗传算法,实现了对该模型的有效解算.混合遗传算法的进化操作由选择、交叉、变异与爬山进化算子组成,可有效地提高算法的收敛速度,在开发的采用实时生产信息的单元制造任务动态调度系统上进行了调度案例验证,结果表明,所提出的方法可以有效地解决不确定性事件的单元制造任务的动态调度问题,从而提高了调度方案与制造单元实际生产需求的一致性.     

基于遗传的一种Job—shop调度方法

着重讨论了遗传算法的参数值的优化问题，然后结合遗传算法和Ｊｏｂ－ｓｈｏｐ调度的特性，构造解Ｊｏｂ－ｓｈｏｐ调度问题的自适应遗传方式，仿真实验表明了此法用于大规模复杂实际生产过程中工件加工调度的优势。     

电力经济环境负荷调度的模糊多目标模型

电力经济与环境负荷调度(Environmental/Economic Power Dispatch,EED)已成为当前经济与环境和谐发展下电力系统需考虑的问题。针对EED问题中以发电单元实际发电量作为决策变量的非线性燃料成本函数和微粒排放函数,引入模糊集方法构造发电单元实际发电量的模糊变量,以贴近电力系统中发电单元发电量的特点,使得EED问题的模糊化多目标模型更贴近实际,并采用一种改进遗传算法来找出EED问题模糊化多目标模型的优化方案。最后采用一个3发电单元的测试系统进行仿真并与其他方法进行对比,结果证明采用本文模型和方法得到的系统负荷调度方案在系统经济成本与微粒排放量上有明显的改善。     

基于遗传算法的半导体生产线调度研究进展

半导体生产线调度是制造系统实际生产中的重要问题,也是理论研究的难点之一.遗传算法是计算智能的主要研究对象,因此基于遗传算法的半导体生产线调度研究,具有非常重要的研究价值和实践意义,已经引起了国内外研究者的广泛关注.文中评述近几年来在半导体生产线调度优化中遗传算法的应用,详细介绍了算法编码、操作、参数的选择、算法的改进及具体应用,并指出这一领域中值得进一步研究的一些问题和可能的发展方向.     

A PSL Ontology-based Shop Floor Dynamical Scheduler Design

Due to the complex, uncertainty and dynamics in the modern manufacturing environment, a flexible and robust shop floor scheduler is essential to achieve the production goals. A design framework of a shop floor dynamical scheduler is presented in this paper. The workflow and function modules of the scheduler are discussed in detail. A multi-step adaptive scheduling strategy and a process specification language, which is an ontology-based representation of process plan, are utilized in the proposed scheduler. The scheduler acquires the dispatching rule from the knowledge base and uses the buildin on-line simulator to evaluate the obtained rule. These technologies enable the scheduler to improve its fine-tune ability and effectively transfer process information into other heterogeneous information systems in a shop floor. The effectiveness of the suggested structure will be demonstrated via its application in the scheduling system of a manufacturing enterprise.     

基于启发式规则的柔性制造单元合作协同调度算法研究

柔性制造单元模型为企业提供了一种高柔性和高效率的生产方式.针对该问题,设计了一种基于启发式规则的柔性制造单元合作协同调度算法.通过分解制造单元间的耦合,形成独立的制造单元,按照调度目标选择启发式规则并进行单元合作协同调度,最终形成整体调度方案.数值实验对调度规则进行了验证并表明了这一设计思路的有效性.     

虚拟制造环境面向对象建模

从虚拟制造环境的实现出发,分析了结构式对象建模方法,在此基础上定义了虚拟制造环境类结构模型,并给出其中四个类定义．     

基于马尔可夫决策过程的MES系统动态调度方法

针对以事件为驱动的网络化制造环境下生产系统的特征,扩展马尔可夫决策过程,根据生产制造的特点进行动态生产调度方法的研究.以面向用户标准为基础,用制造系统响应时间来评价调度算法在不同规则下具有的性能特点;根据分析结果分别确定各种调度规则在预期时间内能够达到生产优化调度或满意调度的可能程度.将调度规则与实际生产相结合,设计网络化制造环境下动态调度指令单管理系统,实现制造管理的信息化.本系统可以按照用户需求实时反映生产制造信息;根据企业情况确定调度规则,生成调度决策方案,最大程度保证企业利益.     

面向敏捷制造的制造执行系统研究

制造执行系统在生产信息管理系统与设备控制系统之间构筑一座桥梁 ,连接企业上层管理与工作地之间过去一直被忽略但需要解决的信息断层。制造执行系统为企业制造过程的计划、质量控制、工艺的集成和敏捷制造企业的实施提供了基础。介绍了制造执行系统的功能、与其他系统的关系、发展趋势     

服务型制造及其信息化基本框架的构建

客户市场权力的增强、服务价值和竞争力的凸显以及技术进步等因素推动制造企业向服务转型.这种新型的制造模式体现出企业与客户互动、产品与服务融合、全程化服务、大规模定制、柔性制造和网络协同等方面的显著特征,并对信息化提出了更高的要求.具体而言,服务型制造企业的信息化需要基于流程再造和服务标准,在数据、流程和服务三个层面实现企业内和跨企业的信息资源整合以及对客户信息的共享和挖掘,进而建立一个包括产品销售与服务、采购与协同制造、综合信息管理、生产作业与控制、产品设计与管理、企业信息门户等子系统在内的协同制造服务平台.     

面向工业企业的微型机辅助生产管理系统

本文介绍一个在MC-68000微机上开发的面向大、中型企业的生产管理系统。在研制过程中,综合应用了系统工程、现代化管理和计算机技术。其中包括:采用目标规划数学模型确定工厂年、季、月生产计划,采用A-B-C分类法作出物料需求计划;提供多种模拟优先原则安排车间作业计划,还建立了一个用于生产管理的关系式数据库。系统具有投资少、功能强、使用方便、有良好的扩展性等特点。适用于单件、小批量、多品种或兼有多种批量、生产类型复杂的大、中型企业。     

Organizing of Virtual Enterprise for Customized Artificial Joint and Scheduling of Manufacturing Resources Based on Manufacturing Grid

In order to improve efficiency of developing customized artificial joint, a virtual enterprise is organized based on the manufacturing grid. The application-oriented framework of the virtual enterprise is created for organization of the virtual enterprise. The manufacturing system of the virtual enterprise is built up based on the exterior grid and manufacturing subsystems of member enterprises are set up based on the interior grid. Furthermore, according to characteristic matching of manufacturing resources, the scheduling flow is studied in detail and the related scheduling strategies are established. The scheduling procedure is divided into distributed scheduling stage and local scheduling stage. Based on the manufacturing grid, the organization of the virtual enterprise for customized artificial joint and the corresponding scheduling strategies can be utilized to shorten developing cycle and reduce produce cost.