收藏本站
《重庆大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向节能的机械加工工艺规划与车间调度集成优化模型与方法

李玲玲  
【摘要】:机械制造业是我国国民经济的重要支柱产业。目前我国机械制造业普遍存在能耗高、碳排放大等环境问题,是国家实施节能减排、应对气候变化等重大战略的重点关注领域。机械加工制造系统是一种由机床设备、各种辅助设施构成的典型制造系统,其能耗总量大、能耗特性复杂多变、能耗结构复杂,能耗影响因素众多,存在很大的节能优化空间。因此,如何降低机械加工制造系统能耗,是一个值得深入研究的基础问题。本论文结合国家高技术研究发展计划(863计划)课题“机床产品机械加工制造系统能效优化提升技术及应用”(2014AA041506)和国家自然科学基金面上项目“面向广义能量效率的机械加工工艺规划理论与方法研究”(51475059),以机械加工制造系统为研究对象,从集成优化的角度出发,对面向节能的机械加工工艺规划与车间调度集成优化模型与方法展开研究。首先,详细分析了机械加工制造系统的能耗特性,建立了机械加工系统总能耗模型;在此基础上,揭示了影响机械加工制造系统能耗的众多因素;从工艺规划与生产调度集成的角度,提出了机械加工制造系统节能优化策略。其次,分析了机械加工切削参数与工艺路线对能耗的相互作用关系,在此基础上对面向节能的机械加工切削参数与工艺路线集成优化问题作了详细描述;以各工序的加工顺序、机床和刀具选择、切削参数选择为优化变量,以能耗最小和机床负载均衡为优化目标,建立了机械加工切削参数和工艺路线多目标集成优化模型;采用多目标模拟退火算法对模型开展优化求解。以某机械加工车间多个零件机械加工为对象,验证了切削参数与工艺路线集成优化与工艺路线和切削参数分阶段优化相比的节能效果,分析了切削参数与工艺路线集成对能耗的影响机理。然后,考虑机械加工工艺路线和车间调度方案与能耗的关联关系,建立了面向节能的机械加工工艺路线和车间调度集成优化模型,提出了一种改进多目标蜜蜂交配算法,通过优化各工序的加工顺序、机床选择、各工序在机床上的加工优先级顺序,实现能耗和完工时间两个目标的协调最优。基于案例数据分析了工艺路线与车间调度集成优化的节能效果,并分析了工艺路线与车间调度集成对能耗和完工时间目标的影响规律。最后,综合考虑机械加工工艺路线、切削参数以及车间调度对能耗的交互影响,对切削参数、工艺路线与车间调度集成节能优化问题作了详细描述;构建了能耗目标函数和完工时间目标函数,建立了机械加工切削参数和工艺路线与车间调度多目标集成优化模型,采用多目标禁忌搜索算法对模型开展优化求解。基于案例数据验证了三者集成优化相比于切削参数和工艺路线集成优化、工艺路线和车间调度集成优化的节能效果。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;发展改革委 能源局关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见[J];中华人民共和国国务院公报;2017年07期
2 孔金生,姚丽君,万百五;网络化系统集成优化控制的实现[J];航空计算技术;2004年04期
3 李敏,徐福缘,顾新建;大批量定制及其产品与过程集成优化模型研究[J];中国机械工程;2002年09期
4 陈德敏,陈光;钢铁企业综合集成优化模型的构造[J];冶金能源;2004年06期
5 王峰;;萨北油田油井集成优化配电系统研究与应用[J];油气田地面工程;2016年10期
6 王长峰;王化兰;史志武;赵迪;;大型工程有机共生集成优化系统体模型研究[J];科学学研究;2014年11期
7 曾宇容;瞿慧;王林;;联合采购与配送调度集成优化研究现状与趋势分析[J];湖北经济学院学报(人文社会科学版);2014年08期
8 ;青海清洁能源基地多能互补集成优化研究取得阶段性成果[J];农村电气化;2017年03期
9 张云;方宗德;张国胜;;基于蚁群算法的电控助力转向系统的集成优化设计[J];机械设计与制造;2007年04期
10 高丽;周炳海;杨学良;王吉霞;;基于多规则资源分配的柔性作业车间调度问题多目标集成优化方法[J];上海交通大学学报;2015年08期
11 张斌;;智能楼宇电气设备管理的集成优化[J];智能建筑;2004年01期
12 徐福缘,李敏,顾新建,韩路,项育华;实施大批量定制的基本思路及其时空集成优化模型[J];管理工程学报;2002年02期
13 张猛,徐用懋;反应精馏过程的操作优化与集成优化分析[J];清华大学学报(自然科学版);2005年07期
14 卢健钊;方伟;殷国富;;基于近似模型的结构动静态多目标集成优化[J];机械设计与研究;2014年06期
15 王晓云;原思聪;罗丹;;灰色集成优化算法在齿轮变速箱设计中的应用[J];广西大学学报(自然科学版);2011年02期
16 秦立公;丁超勋;;桂林现代服务业协同性集成优化模式研究[J];全国商情(理论研究);2010年03期
17 李瑞生;;多能互补集成优化关键技术研究及实践[J];供用电;2018年07期
18 孔金生,万百五;网络环境下复杂系统的集成优化控制方法研究[J];计算技术与自动化;2003年03期
19 曾强;沈玲;杨育;宋红娜;;多目标等量分批柔性作业车间调度集成优化方法[J];计算机工程与应用;2012年16期
20 艾芊;郝然;;多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J];电力系统自动化;2018年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汤玉林;李海涛;杨永强;牛禄;;狭缝喷管多学科集成优化过程研究[A];中国航天第三专业信息网第三十八届技术交流会暨第二届空天动力联合会议论文集——固体推进技术[C];2017年
2 盛万兴;戴汝为;;模糊控制的集成优化[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
3 蔡豪亮;;加强集团零配件信息集成优化保障服务能级[A];上海市烟草专卖局2009年度获奖论文集(工程技术类)[C];2009年
4 丁力;鄢烈祥;史彬;陈国辉;;冷却塔水循环系统的集成优化[A];2009中国过程系统工程年会暨中国mes年会论文集[C];2009年
5 孙士平;张卫红;;多相多孔材料/结构的集成优化设计[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
6 温燕明;郑文华;孙思伟;;从流程工业看焦化工艺的解构与集成优化[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
7 贾红阳;李龙湘;刘伟;张志檩;;化工行业的节能型MES系统[A];2009中国过程系统工程年会暨中国mes年会论文集[C];2009年
8 李佳;;浅谈机械加工工艺[A];2017年9月全国教育科学学术科研成果汇编[C];2017年
9 李俊杰;李新;;机械加工工艺技术和误差研究[A];科技与企业——企业科技创新与管理学术研讨会论文集(上)[C];2016年
10 奚少龙;郑平;;机械加工工艺规划概述[A];“如何建立科学决策机制理论研讨会——决策论坛”论文集(下)[C];2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;青海鲁能多能互补集成优化示范项目顺利推进[N];柴达木日报;2018年
2 ;多能互补集成优化示范项目落户格尔木[N];柴达木日报;2016年
3 本报资深记者 王海霞;首批多能互补集成优化示范工程出炉[N];中国能源报;2017年
4 本报记者 王海霞;协鑫多能互补项目入选国家示范工程[N];中国能源报;2017年
5 电力规划设计总院 陈铮 徐东杰 徐英新;多能互补集成优化开启万亿市场[N];中国能源报;2017年
6 本报记者 孙珂 通讯员 祝科 朱玲 任晓文;带你了解 多能互补 集成优化[N];国家电网报;2017年
7 本报记者 伍梦尧;优化存量推动多能互补快速发展[N];中国电力报;2017年
8 通讯员 马红娟;鲁能海西多能互补集成优化示范工程奠基[N];柴达木日报;2017年
9 国家电投火电与售电部经理 熊建明;5个多能互补示范工程正有序开展[N];中国能源报;2017年
10 黄代放;电气集成优化实现高效节能[N];中国房地产报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李玲玲;面向节能的机械加工工艺规划与车间调度集成优化模型与方法[D];重庆大学;2017年
2 卢厚清;“运输”问题的优化模型、算法及其在现代集成制造系统中的应用[D];南京航空航天大学;2005年
3 徐宏勇;煤化工行业水系统集成优化及循环水软化技术研究[D];华东理工大学;2014年
4 尹惠;统计过程控制与维修决策集成优化模型研究[D];华中科技大学;2017年
5 张树新;反射面天线机电集成优化设计关键技术研究[D];西安电子科技大学;2015年
6 汤中明;VMI&TPL模式下库存运输集成优化研究[D];华中科技大学;2010年
7 温海骏;不确定环境下再制造生产计划与车间调度集成优化研究[D];合肥工业大学;2015年
8 王杜娟;生产调度中应对干扰的重调度模型和算法研究[D];大连理工大学;2015年
9 方八零;混合可再生能源系统的多能互补及集成优化[D];湖南大学;2017年
10 董巧英;复杂产品多级制造系统生产计划与调度集成优化研究[D];上海大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜丽婕;柔性作业车间生产计划与调度的集成优化研究[D];沈阳工业大学;2018年
2 潘磊;建筑能量与环境系统集成优化方法研究[D];江苏大学;2017年
3 王南;基于遗传算法的建筑节能集成优化设计初探[D];西南交通大学;2016年
4 杨佩莉;工艺规划与车间调度集成优化研究[D];西安工程大学;2017年
5 李京帅;伺服系统机械结构与控制的集成优化设计[D];西安电子科技大学;2009年
6 周炳华;炼厂多网络集成优化方法研究[D];东北大学;2010年
7 肖成松;基于最优控制器的过程工艺与控制系统集成优化方法研究[D];浙江工业大学;2014年
8 吴玉洁;单机调度与预防性维护的集成优化[D];华中科技大学;2017年
9 王继成;伺服系统机械结构与控制的集成优化设计[D];西安电子科技大学;2010年
10 杜沛沛;福州西洋地铁车站施工方案虚拟集成优化方法研究[D];石家庄铁道大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978