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《合肥工业大学》 2011年
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变结构工序状态网的模型与算法研究

徐本柱  
【摘要】:传统上将工艺规划和生产调度作为两个独立过程,往往造成工艺规划结果实际调度中不可用的问题,工艺规划和调度集成(IPPS)模型的提出试图解决此问题,全面反映生产系统的物流信息、状态信息和控制信息的柔性工艺路线模型是解决IPPS问题的关键技术之一。柔性工艺路线的建模面临两个方面的挑战:工序间逻辑关系的动态性和产品的中间状态组合爆炸性。针对中间状态组合爆炸问题提出了工序状态网(process state net, PSN)模型,以该模型为基础,考虑工序关系的动态性,进一步提出了变结构工序状态网模型(process state net with changeablestructure, PSN-CS)模型。 本文围绕变结构工序状态网展开工作,研究工序关系动态变化和产品中间状态组合爆炸条件下的柔性工艺路线的建模和优化;建立了基于PSN-CS的IPPS问题求解模型,探讨该模型下工序可并行情形的集成调度,主要工作集中于以下几点: 1. PSN模型 针对产品中间状态组合性增长问题提出了柔性工艺路线的PSN模型,该模型通过工序状态的概念,将产品中间状态表示为多个工序状态的组合,避免了每一个中间状态都需要模型中一个结点来表示,有效减少模型结点个数,简化了柔性工艺路线的模型表示。 2. PSN-CS模型 从工序输入角度探讨了导致工序逻辑动态变化的本质因素,提出了组合工件输入弧和组合工件使能弧的概念,进而给出了柔性工艺路线的PSN-CS模型,该模型有效表达了工序关系的动态变化而不增加模型结点数量,为柔性工艺路线模型自动生成打下了基础。 3. PSN-CS模型的构建和优化 将工件区分为基本工件和专用工件,并给出了基本工件提取算法,指出PSN-CS模型只需对基本工件建模,从结构上简化了PSN-CS模型,进而给出了工序逻辑关系映射为PSN-CS模型的算法。从经验规则、结构优化和层次优化三方面给出了PSN-CS模型的优化技术,有效降低了IPPS问题的求解空间。 4. PSN-CS模型的应用 建立了基于PSN-CS的IPPS问题模型,对生产任务的具体工艺路线生成和调整进行探讨,给出了工艺路线的生成和调整算法,研究了工序可并行条件下的IPPS问题遗传算法求解模型,提出了工序可并行情况下遗传算法调度的解码方法,最后以线束生产为例建立了线束IPPS原型系统。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH16;TP301.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱吉满;徐本柱;凌欣南;刘晓平;;汽车线束工艺工序及工序关系自动生成[J];图学学报;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱吉满;汽车线束工艺工序和工序关系的自动生成[D];合肥工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘晓平;程光春;吴黄;何士双;;多连通图的参数化表示与分解算法[J];工程图学学报;2009年02期
2 徐本柱;刘晓平;;柔性线束工艺设计建模研究[J];工程图学学报;2010年05期
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【共引文献】
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7 张启义;常树春;张永利;;改进遗传算法在公路运输装备战场抢修中的应用[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
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9 马跃;王斌;薄洪光;;特钢企业生产计划调度系统的研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化、信息化技术研讨会论文集[C];2005年
10 姚丹;郭放;石金华;;基于混合算法的网络化制造车间调度研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第七届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2008年
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4 宋巍;Web服务组合动态演化技术研究[D];南京大学;2010年
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10 丁力平;面向质量特性的定制产品稳健设计技术及其应用研究[D];浙江大学;2010年
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1 刘炎培;基于扩展OOPN业务流程建模及异常处理模型研究[D];南昌航空大学;2010年
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3 李蕾;有色Petri网的动态性质判定及其在组装生产线中的应用[D];山东科技大学;2010年
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7 林红昌;基于UML的软件系统的功能性验证和非功能性度量[D];浙江理工大学;2010年
8 肖小城;粒子群算法求解作业车间调度问题的研究[D];郑州大学;2010年
9 梁永会;面向网格服务的SWAT模型集成体系研究[D];郑州大学;2010年
10 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 薛定宇;贾旭;崔建江;潘峰;;基于区域形状的静脉图像特征提取与匹配[J];东北大学学报(自然科学版);2012年01期
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3 刘晓平;程光春;吴黄;何士双;;多连通图的参数化表示与分解算法[J];工程图学学报;2009年02期
4 刘晓平;吴黄;何士双;程光春;;线束工艺图的建模研究[J];工程图学学报;2009年02期
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9 王孝义;汪惠芬;张友良;王全先;;面向装配规划的可重构装配模型[J];计算机集成制造系统;2011年01期
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1 刘伟;智能CAPP系统中工艺路线和切削参数的决策研究[D];天津大学;2010年
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1 李忠泽;基于语义的汽车线束CAD系统设计[D];合肥工业大学;2011年
2 程光春;汽车线束图纸的自动布局研究[D];合肥工业大学;2009年
【二级参考文献】
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1 杨叔子;熊有伦;管在林;杨文玉;;信息时代和网络条件下的制造业发展及其前景[A];新世纪科技与湖北经济发展——2001首届湖北科技论坛论文集[C];2001年
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3 潘全科;智能制造系统多目标车间调度研究[D];南京航空航天大学;2003年
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9 雷定猷;货物装运优化理论与应用研究[D];中南大学;2005年
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2 何速财;水电站发电量智能预测优化模型与算法研究[D];广西民族大学;2013年
3 谢文明;基于闭环供应链的生产批量计划模型与算法研究[D];东北大学;2008年
4 王文瀚;钢铁企业板坯设计问题的模型与算法研究[D];上海交通大学;2013年
5 李丕安;堆场进口箱翻箱落位优选干扰管理模型与算法[D];大连理工大学;2013年
6 曾靖静;组合出行模式下动态交通流分配模型与算法研究[D];北京交通大学;2013年
7 孙茜;基于土地资源承载能力公路交通运输体系优化模型与算法[D];武汉理工大学;2013年
8 王中芳;城市动态路网优化及交通流分配模型与算法研究[D];西安建筑科技大学;2011年
9 刘涛;公交驾驶员排班与轮班问题的模型与算法研究[D];北京交通大学;2013年
10 田公伟;柔性工艺技术在饲料生产中的应用研究[D];江南大学;2004年
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