收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

作业车间生产网络多瓶颈识别与资源优化配置研究

李晓娟  
【摘要】:现代作业车间作为一种先进制造系统,其制造过程不仅包含大量资源节点,且节点间存在复杂的相互作用关系,是一种依赖关系的定常周期运动,存在普遍意义上无序混沌的形式。在作业车间生产运行过程中,要实现对生产计划的快速响应和制造资源的优化配置,必须随时动态掌握车间生产过程中设备的运行状态、物料的流动情况、任务的执行进度、瓶颈的动态变化等一系列制造工况信息,从系统的角度出发,研究这些信息的内在关联与关系、传播动力学特性、信息提取及分析方法,进而为资源优化配置提供科学支持。本文以制造业作业车间复杂生产过程的运行优化为具体研究对象和突破口,从系统复杂性与复杂网络相结合这一全新视角,对作业车间复杂生产过程进行建模与演化分析,发掘物理系统结构与配置变化对制造系统运行效能的影响机理;对复杂生产过程网络中的信息传播动力学特性进行研究,揭示制造系统中动态信息的扩散机制;建立信息动力学方程,获取制造过程信息(包括扰动信息)流转判定依据;综合考虑节点自身属性、网络传播机制及网络拓扑结构三者关系,提出基于网络传播动力学的瓶颈实时辨识和预测方法;基于瓶颈控制点,结合启发式算法和遗传算法的优势提出基于瓶颈控制点的二阶段优化算法,进而实现整体制造过程的动态优化调度;将研究结果用于指导工程实践,为离散生产车间运行优化提供新思路。具体研究内容如下:(1)针对作业车间制造系统的复杂性、随机性和动态性等特点,从复杂网络视角出发,提出一种基于网络演化分析的作业车间动态建模方法。根据订单属性、工艺路线、物流路径以及资源配置等多层次生产数据,建立作业车间生产网络模型;通过研究制造任务驱动的生产过程演化机理,从网络结构特性指标(网络度分布、网络中心性和聚类系数)与关键制造属性指标(制造负载、吞吐量、拖延期)两个方面对作业车间制造系统网络内在关联关系进行分析与评价。(2)针对作业车间管理层面的瓶颈识别,从制造系统复杂性与复杂网络相结合这一全新视角,提出基于网络结构特性的生产过程多瓶颈识别方法。在网络模型的基础上,对瓶颈内涵进行扩充,提出基于网络瓶颈效率矩阵的瓶颈识别算法。该方法综合考虑了节点自身属性、网络传播机制及网络拓扑结构三者关系,利用节点的制造负载和节点间的网络瓶颈效率矩阵表征节点的瓶颈程度,有效克服了其他算法中瓶颈节点识别只依赖于邻接节点而忽略网络整体耦合结构影响的不足。(3)针对扰动环境下作业车间多瓶颈识别困难、瓶颈漂移后的瓶颈识别缺乏全局性和实效性这一问题,构建基于网络传播特性的生产过程多瓶颈动态识别与预测方法。建立作业车间网络动力学方程,获取扰动因素流转的判定依据。对瓶颈内涵进行扩充,综合考虑扰动在生产网络中的传播机制、节点间拓扑耦合影响机理及节点自身动力学特性,建立基于耦合映像格子的多瓶颈识别与预测算法,实现扰动环境下作业车间系统瓶颈的量化描述和连续预测。(4)针对作业车间资源优化配置问题,集合遗传算法和启发式算法的优势,提出约束理论主导的二阶段优化方法。第一阶段利用遗传算法求解强度大、鲁棒性强的特点保证了Pareto解集的多样性。第二阶段选用启发式规则对瓶颈资源上下游形成推拉之势完成整体资源优化配置。(5)基于前期理论研究与实例验证,设计并开发作业车间网络建模与资源优化配置原型系统。该系统主要包括网络模型建立和生产调度优化两大功能。将本文研究内容和系统在某机械加工车间资源优化配置中进行应用,取得了良好的应用效果。这也表明所研究的制造过程网络和资源优化配置方法与真实车间的情况更加吻合,研究成果具备乐观的应用前景。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王新典;;网络h—h链接及应用[J];贵州工学院学报;1984年04期
2 冯业荣;BP网络及其学习功能初探[J];广东气象;1995年01期
3 卓莹;张强;龚正虎;;网络态势预测的广义回归神经网络模型[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2012年02期
4 岳博,焦李成;Bayes网络学习的MCMC方法[J];控制理论与应用;2003年04期
5 余振复;;N位M进制数码网络及其参数计算[J];自动化学报;1981年02期
6 王艳;李应兴;靳二辉;;复杂网络健壮社团挖掘算法[J];计算机工程与应用;2012年31期
7 孙鸿宾;吴子燕;刘书奎;;基于动态Bayes网络的结构时变可靠性分析[J];应用数学和力学;2014年01期
8 朱朝晖;滕少华;廖俊;游俊慧;黄国康;庄卿卿;;GSM网络优化支撑系统的设计与实现[J];江西师范大学学报(自然科学版);2008年04期
9 贠艳玲;;GSM900/1800双频无线网络参数设置及调整[J];科技信息;2011年12期
10 梁斌梅;;基于径向基函数神经网络的动态地震预测模型[J];控制工程;2010年S2期
11 熊英;;基于RBF网络的几种学习算法[J];科技资讯;2011年25期
12 李洁;;基于核主成分降维的RBF网络降水预测[J];柳州师专学报;2012年01期
13 戴邵武;路燕;孙庆祥;蒋文忠;;基于H~∞滤波算法的BP网络在SINS/GPS中的应用[J];海军航空工程学院学报;2007年06期
14 李进宾;;GSM网络优化分析[J];黑龙江科技信息;2012年27期
15 朱玉;赵卿;梅艳;;混沌免疫优化RBF网络在动态变形预测中的应用[J];大地测量与地球动力学;2012年05期
16 朱玉;赵卿;周兴东;;基于混沌免疫优化RBF网络的遥感水深反演[J];计算机工程;2013年05期
17 任玉艳;王洪瑞;鲍洁;;粒子群优化BP网络及其应用[J];河北大学学报(自然科学版);2011年04期
18 王蕴红,刘国岁,王一丁;基于信息扩散原理的RBF网络的分析与设计[J];红外与毫米波学报;1998年02期
19 申慧;宋治飞;丁北;;基于BP网络的设备状态分类器设计[J];科技信息;2011年25期
20 屈凌波,陈晓岚,叶英植,相秉仁,安登魁;改进BP网络法同时测定撒痛风注射液中的三组分[J];郑州大学学报(自然科学版);1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 莫富强;王浩;姚宏亮;;动态贝叶斯网络参数学习算法的一种加速[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
2 方锦清;;网络科学理论研究的若干进展与展望-近年我院复杂网络小组的研究概述[A];第三届全国复杂动态网络学术论坛论文集[C];2006年
3 王惠生;;GSM-R网络参数ACCMIN的设置及对系统的影响[A];铁道科学技术新进展——铁道科学研究院五十五周年论文集[C];2005年
4 董树义;赵永久;路宏敏;;微波规准网络参数拟合模型与CAT[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
5 陈涛;龚正虎;胡宁;;基于改进BP算法的网络态势预测模型[A];2009全国计算机网络与通信学术会议论文集[C];2009年
6 彭振宇;朱畅华;董树义;;传输型双六端口测量网络参数的优化方案探讨[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
7 方锦清;汪小帆;郑志刚;;非线性网络的动力学复杂性研究的进展概况[A];第四届全国网络科学学术论坛暨研究生暑期学校论文集[C];2008年
8 吴晔;肖井华;马宝军;吴智远;杨俊忠;;手机短信网络的生长过程研究[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年
9 梁昌洪;张新军;;一类非均匀传输线网络参数的数值求解[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周文刚;网络流量分类识别若干技术研究[D];电子科技大学;2014年
2 王河山;回声状态网络的结构参数优化及其应用[D];华东理工大学;2016年
3 熊云艳;复杂网络的某些性质研究及其应用[D];华南理工大学;2016年
4 王赢飞;复杂动力网络的拓扑识别:从单层到多层[D];武汉大学;2016年
5 李晓娟;作业车间生产网络多瓶颈识别与资源优化配置研究[D];新疆大学;2017年
6 王涛;全局耦合网络的特性及其混沌控制研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
7 苏先创;复杂网络的结构刻画与蛋白质作用网络的建模研究[D];浙江大学;2011年
8 杨谈;网络混沌行为及其控制的研究[D];北京邮电大学;2009年
9 严传魁;基于一种自适应突触学习规则的网络同步分析以及在记忆模型中的应用[D];华东理工大学;2012年
10 史伟;基于复杂网络的拓扑与信息传输问题研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万慧华;基于RR间期和深度置信网络的房颤检测[D];河北大学;2015年
2 唐小虹;复杂网络级联失效下的负载重分配机制研究[D];西南交通大学;2015年
3 白昊晨;CDMA网络优化技术研究[D];北京化工大学;2015年
4 陈雨;基于复杂网络的故障诊断方法研究及系统实现[D];北京化工大学;2015年
5 张亚娟;基于复杂网络的房颤信号特性分析[D];复旦大学;2014年
6 袁博;基于关系网络的微博话题挖掘[D];哈尔滨工业大学;2014年
7 杨程成;相互作用网络的鲁棒性研究[D];电子科技大学;2015年
8 孙卫强;基于深度信念网络的网络水军识别研究[D];湘潭大学;2015年
9 朱日剑;复杂网络上动力学系统同步现象的研究[D];广西师范大学;2015年
10 郭磊;二型模糊深度信念网络的研究与应用[D];太原理工大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 魏大可;校园网络参数维护技巧之隐藏法[N];中国电脑教育报;2003年
2 北京 阮征;远程修改网络参数[N];电脑报;2004年
3 本报记者 叶闪;告别网络亚健康状态[N];计算机世界;2001年
4 武君;网络优化因“段”制宜[N];通信产业报;2006年
5 广西 卜云声;网络切换开关——Netswitcher[N];电脑报;2001年
6 爱立信(中国)通信有限公司;自组织网络:构建高效低成本移动网络[N];通信产业报;2010年
7 记者 赵雅琪;“易优”有效解决TD网络优化难题[N];人民邮电;2009年
8 上海贝尔 肖晔 陈曦 李勇;建设性能优异的WCDMA网络[N];人民邮电;2009年
9 刘学勇;解读NGMN白皮书[N];通信产业报;2007年
10 本报实习记者 贾冕;WiFi共享:是福是祸?[N];中国知识产权报;2013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