模具热处理两阶段流水车间批调度算法

发布时间：2023-08-25 19:02

　　热处理是模具制造过程的瓶颈工序,有效控制热处理生产不仅可以提高设备利用率、缩短产品制造周期和提高产品按期交货率,而且对节能减排和控制制造成本也起到重要作用。淬火和回火是热处理车间主要加工工序,其生产过程具有流水车间批调度特征。本文在考虑工件存在重量、到达时间、交货期和优先级等多种差异情况下,研究了模具热处理车间的调度机制、优化模型和调度算法。本文遵循从基础到复杂的原则将研究内容分成四个模块。首先,将模具热处理车间分为两机流水车间、柔性流水车间和可重入流水车间,分别研究这三种生产环境下的优化模型和调度算法。然后,在考虑工件外协加工和工件到达时间不确定性的情况下,提出了分层生产调度机制,并构建各层次相应的调度算法。各模块研究内容如下：(1)以两机流水车间为研究背景,分别以最小化makespan、最大拖期量和总拖期量为调度目标,各自建立相应的线性整数规划数学模型,并分别构建最优解算法以提高数学模型的计算效率。通过小规模调度实例说明数学模型和调度算法都能求得最优调度方案。并随机产生大规模调度实例,对比说明最优解算法比直接求解数学模型有更高计算效率。(2)以可重入流水车间为研究背景,构建以最小化...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
        1.1.1 模具热处理生产有效控制的重要性
        1.1.2 模具热处理生产的调度特点
        1.1.3 课题研究的实际意义和理论意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 批调度问题的基本描述
        1.2.2 流水车间批调度问题研究现状
        1.2.3 可重入制造系统批调度问题研究现状
        1.2.4 文献综述结论
    1.3 课题来源及研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 研究目标及主要内容
        1.3.3 章节组织结构
第二章 两机流水车间批调度问题最优解算法
    2.1 引言
    2.2 问题描述及理论分析
    2.3 以最小化最大完工时间为目标的调度问题
        2.3.1 线性整数规划数学模型
        2.3.2 最优解算法求解思路
        2.3.3 最优分批数量的上界和下界
        2.3.4 给定分批数量下的数学模型
        2.3.5 算法求解步骤
        2.3.6 实例验证
    2.4 以最小化最大拖期量为目标的调度问题
        2.4.1 线性整数规划数学模型
        2.4.2 最优解求解算法
        2.4.3 实例验证
    2.5 以最小化总拖期量为目标的调度问题
        2.5.1 线性整数规划数学模型
        2.5.2 最优解求解算法
        2.5.3 实例验证
    2.6 本章小结
第三章 可重入两阶段柔性流水车间批调度算法
    3.1 引言
    3.2 线性整数规划数学模型
    3.3 启发式算法
        3.3.1 问题下界
        3.3.2 ICJ算法
        3.3.3 SMWT算法
        3.3.4 H算法
    3.4 实例验证
        3.4.1 小规模调度问题
        3.4.2 大规模调度问题
    3.5 本章小结
第四章 不相容工件族两阶段柔性流水车间批调度算法
    4.1 引言
    4.2 混合整数规划数学模型
    4.3 启发式算法
        4.3.1 BATC算法
        4.3.2 Cakici算法
        4.3.3 H'算法
        4.3.4 EDD规则算法
    4.4 算法验证
    4.5 本章小结
第五章 两阶段柔性流水车间分层生产计划与实时批调度算法
    5.1 引言
    5.2 问题描述
    5.3 分层生产计划
    5.4 启发式算法
        5.4.1 周期滚动调度算法(PRS算法)
        5.4.2 淬火阶段上机调度算法(QSM算法)
        5.4.3 回火阶段上机调度算法(TSM算法)
    5.5 算法验证
        5.5.1 实验设计
        5.5.2 实验结果及讨论
    5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间以第一作者发表的论文
攻读学位期间承担和主要参与的项目
致谢



本文编号：3843138