车间动态调度方法研究与应用

作业调度是实现车间数字化制造的基本软件功能之一.本文介绍了车间动态调度问题,提出一种动态调度方法,同时将此方法应用于航空小批量产品的车间调度,该方法以基于遗传算法的静态调度为基础,结合机床与工艺路线的约束,按照各种规则求解以产品的加工周期最短为目标的调度问题,并通过具体的实例仿真分析其有效性.     

基于MAS的舰载机动态调度模型

基于多主体系统(MAS)技术研究了充分考虑舰载机故障与维修影响的实时动态调度模型.通过系统分析舰载机的基本作业流程,建立了3层混合控制的柔性模型架构.充分考虑故障等系统扰动的影响,提出基于合同网协议(CNP)的两级交互协同机制提高主体(Agent)问的协商效率,并尽可能消除重调度的影响.给出Agent个体的抽象原则以及开放性式内部结构.深入探讨了基于MAS的舰载机动态调度的基本算法.最后,选取舰载机的典型任务,在特定舰载机可靠性维修性水平下对调度过程进行仿真验证,获取了与实际调度过程趋势相符的舰载机出动能力曲线,证明了模型的可行性.     

基于MAS的舰载机动态调度模型

基于多主体系统（MAS）技术研究了充分考虑舰载机故障与维修影响的实时动态调度模型。通过系统分析舰载机的基本作业流程,建立了3层混合控制的柔性模型架构。充分考虑故障等系统扰动的影响,提出基于合同网协议（CNP）的两级交互协同机制提高主体（Agent）间的协商效率,并尽可能消除重调度的影响。给出Agent个体的抽象原则以及开放性式内部结构。深入探讨了基于MAS的舰载机动态调度的基本算法。最后,选取舰载机的典型任务,在特定舰载机可靠性维修性水平下对调度过程进行仿真验证,获取了与实际调度过程趋势相符的舰载机出动能力曲线,证明了模型的可行性。     

基于多代理的车间调度系统结构和调度流程的研究

提出了基于多代理机制的车间调度系统的体系结构,为车间调度系统引入管理Agent、任务Agent和资源Agent,并给出了不同Agent的职能;根据合同网协议的招投标过程提出基于多代理机制的调度流程,通过任务Agent和资源Agent的交互协调来完成任务与资源的分配关系。     

基于免疫算法的柔性制造单元动态调度研究

 为了将调度理论实用化,研究接近生产实际的柔性制造单元动态调度,既解决路径选择问题,又优化工序调度方案。不仅考虑了零件分批、工艺路线柔性可变、不相容指标协同优化等问题,而且探讨了由于设备故障、加工任务临时变动等扰动因素引起的动态调度。建立了柔性制造单元动态调度的数学模型;针对这个组合优化问题的难处理性,提出了一种免疫算法;引入了滚动 扰动混合再调度策略。采用提出的方法求解西安航空发动机(集团)有限公司的柔性制造单元动态调度问题,得到满足实际生产要求的优化调度方案。实例仿真结果表明柔性制造单元动态调度问题采用提出的算法、策略和方法基本能够得到解决。
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敏捷制造单元中的调度问题研究

针对敏捷制造单元中的调度问题,提出一种基于多Agent的作业动态调度问题的解决方法,指出基于代理技术的仿市场运行机制调度方法,具有良好的扩展性和可操作性,同时也为解决分布式生产调度问题提供了一个系统框架。     

航空母舰舰载机弹药保障作业调度优化算法

针对航空母舰舰载机弹药保障作业高动态、多阶段特性，将柔性流水车间调度方法和群体智能优化理论相结合，提出一种面向舰载机弹药保障作业的调度优化算法。提出将复杂的弹药保障作业调度问题抽象规约为一类考虑工件交货期的柔性流水车间调度问题，引入启发式规则，构建兼顾高效性和可靠性实战要求的弹药保障作业调度数学模型ATSCA。结合弹药保障作业问题特征，设计提出一种基于双层整数编码的贪婪局部搜索遗传算法（GLSGA-DC），改进操作算子和局部搜索算法设计，以最小化弹药保障完成时间为目标对保障模型进行求解。多组仿真结果表明，相比于同类算法，GLSGA-DC算法在Benchmark基准算例和实际弹药转运实例实验中均取得优秀的效果，在求解均值（AVG）、相对偏差（RD）等指标方面均明显占优，验证了ATSCA模型和求解算法在实际弹药保障任务中的有效性和鲁棒性。     

基于改进匈牙利算法的航空企业动态调度方法研究

航空零件生产调度时,应尽量满足多目标和实时性的要求。结合某航空制造企业的实际生产情况,提出一种基于"穷尽成对比较"技术和改进匈牙利算法的动态调度方法。首先以航空零件调度时的最大完工时间、生产加工成本以及生产能耗为优化目标,构建柔性作业车间多目标动态调度数学模型;然后利用基于"穷尽成对比较"技术的权重参数调节模型对数学模型中各个目标的权重参数进行实时动态调整;最后以各个目标的加权值为总目标,采用改进匈牙利算法求得工序的最优分配结果。结果表明:与传统的动态调度方法相比,动态调度方法能够有效地提高航空企业的生产效率、减少航空企业的生产加工成本并降低对环境的污染,具有较好的综合调度性能。     

基于区间协同拍卖策略的改进多Agent车间调度模型研究

基于合同网协议的传统多Agent方法 (Traditional Multi-Agent Way,TMAW)求解作业车间调度问题,一般以单一的完工时间为优化目标,忽略了调度多目标性的要求;同时,招投标机制下Agent之间的任务优化分配本质上是单步优化,优化区间过小导致对系统整体调度性能的提升非常有限。针对上述问题,重新规划了多Agent调度模型,提出一种区间协同拍卖的动态调度策略(Interval-Synergy-Auction Scheduling Strategy,ISASS),该策略实现了一定时间窗口内时间、成本、设备负载和能耗的全局多目标优化,并可通过设置权重系数来调节优化目标倾向,很好地规避了上述传统多Agent方法的不足。最后,通过仿真测试验证了上述策略的高效性,同时研究了不同时间窗口和权重系数对调度性能的影响,可较好地指导实际生产。     

基于混合遗传算法的敏捷车间调度研究

基于遗传算法和模拟退火算法相结合的混合遗传算法,研究了敏捷车间作业排序的初始化(静态调度)和动态重调度机制,通过与相关文献中实例的分析比较表明调度算法性能良好,能够应用于实际的制造环境。     

基于多Agent的电力调度自动化系统

介绍了一个电力调度自动化系统的功能组成与拓扑结构,提出了一种基于多Agent技术的软件设计方法,该方法利于集成性、开放性、复用性软件结构设计,并利用黑板进行消息发布、资源管理Agent进行任务流分解、协调Agent进行各Agent之间的合作、成员Agent完成子任务的执行.定义了系统中的资源与元任务.最后,基于JADE平台,介绍了该系统的实现方法.多Agent技术应用于SCADA系统,将利于复杂系统的开放组合.     

基于约束规则的作业车间调度研究

介绍了一种支持人工决策的满足各种约束的动态调度方法,通过基于仿真的动态调度算法,在约束规则和人工干预综合作用下,实现按照瓶颈设备到非瓶颈设备,关键任务到非关键任务的分层和迭代作业排序,较好地满足了离散车间对生产排产的应用需求.     

复杂作业模式下车间生产调度的建模与优化

针对某航天制造企业的实际生产环境,分析和讨论了复杂作业模式下车间生产的调度问题,并根据实际的业务流程建立了数学模型,通过自动调度与人工调度相结合的方法对其进行优化,最后采用实例对调度结果进行了验证.事实证明,这种调度机制可以同时增强系统的灵活性和稳定性,对提高车间生产效率和管理水平有很大帮助.     

网格远程调度系统的设计与实现

阐明了在多集群的网格中，资源调度和任务的分配受到网络和通信延迟的限制。采用元调度机制有效的将作业分配到不同集群计算机中，进一步，义采用动态绑定机制来减少作业分配的延迟。这一机制是绑定相似的请求来组成复合请求分配到网格资源。在不同的服务负载下应用了这些机制，结果显示这些机制能够帮助获得负载均衡和减少作业分配的延迟，同时也能减少程序的运行时间。     

航空复杂壳体零件FMC中的刀具管理与调度

结合壳体柔性制造单元实际，根据刀具流程和调度真理表，在扩充机床原有的刀库管理功能基础上，制定了ＦＭＣ内部刀具管理与调度规则，开发了相应的控制软件，经ＦＭＣ—３０３实践考验是可行的。     

面向应急条件的多星动态调度方法

 针对应急条件下多星动态调度问题,建立了多目标数学规划模型,提出了应急条件多星成像任务合成策略:建立多星多轨任务合成图(MSMOTMG)模型,提出任务合成算法CP-TM。为克服合成导致任务成像机会减少的缺陷,提出了基于合成任务分解的修复技术。此外,为进一步提高调度效率,考虑了任务在等待队列中的向后移位策略,提出了综合考虑任务合成、修复和向后移位的多星动态应急调度(TMRBS-DES)算法。通过大量模拟实验,将TMRBS-DES算法同RBHA算法,以及3个baseline算法(BS-DES、TMR-DES和TMBS-DES)进行了比较。实验结果表明TMRBS-DES算法提高了调度质量,适用于应急条件下多星动态调度问题。     

一种基于混合规则的作业车间计划调度方法

针对多品种小批量生产车间计划调度存在的复杂度高、实用性差等问题,在分析车间计划调度相关的任务、资源和约束等要素的基础上,提出了一种基于混合规则的计划调度编制算法,该算法综合考虑了零件差异性、工艺差异性、设备差异性、以及交货期约束等因素,使得该方法具有可行性高、实用性强等特点,较好地满足了离散制造车间的实际需求.     

动态联盟企业异地协同生产调度与控制策略研究

动态联盟作为敏捷制造的组织形式是实现敏捷的关键技术之一。本文提出了基于敏捷制造模式下的动态联盟企业异地协同生产调度与控制的框架模型，并详细探讨了生产调度的协同控制方法与核心问题，借助Internet/Intranet构建了一个协同生产调度与控制的实施模型，为制造业进行分散网络化集成产品开发与制造提供一种参考模型。     

基于Agent的制造系统建模与仿真研究

在生产组织方式从静态集中的层次结构向动态分布式网络结构转变的趋势下,制造系统呈现出动态、复杂、自治等新特点。Agent技术作为解决复杂、动态、分布式人工智能应用问题的新方法,被广泛应用于智能制造和数字化车间中。智能制造和数字化车间的目标是实现物理空间和信息空间的交互与融合。围绕这一目标和制造系统的新特点,在对虚实结合的制造系统简要阐述的基础上,综述了Agent技术在制造系统建模、仿真和监控3个方面的应用及研究现状,并对Agent技术在制造系统建模仿真中的发展趋势进行了展望。     

一种基于规则约束着色Petri网的车间调度器

针对制造执行系统(MES)的核心模块--车间生产调度模块,利用对离散动态系统具有准确描述能力的着色Petri网(CPN)对车间生产进行了抽象和建模:通过向网系统中引入规则约束,为车间内的动态事件和扰动提供了动态调度.为了实现MES生产调度模块的易集成、快速重用性,提出了利用分布式组件(DCOM)技术将车间调度模型封装为车间调度器的实现方法.