考虑批到达的智能车间多AGV充电策略研究

1

作者 彭乘风 黎展滔 +1 位作者 陈庆新 王永阳 《工业工程》 北大核心 2023年第3期95-106,共12页

以电力驱动自动导引小车(automatic guided vehicle,AGV)为智能车间的某一工序生产单元物料运输设备为研究背景,针对考虑工件批到达的充电调度问题展开研究。通过对问题进行特征分析,以工件平均等待时间为优化目标,构建单工序同等并行... 以电力驱动自动导引小车(automatic guided vehicle,AGV)为智能车间的某一工序生产单元物料运输设备为研究背景,针对考虑工件批到达的充电调度问题展开研究。通过对问题进行特征分析,以工件平均等待时间为优化目标,构建单工序同等并行机的多AGV充电调度问题的数学模型。对AGV充电过程进行动态分解,提出一种组合算法生成框架,并通过优先规则嵌入的方式生成27种组合充电算法。设计大量仿真测试算例以对比、分析算法在差异化环境下的性能表现。研究发现,通过降低AGV在充电站的时间可提升充电算法的性能,研究成果可为生产管理人员制定充电方法提供一定指导。 展开更多

关键词 仿真优化 充电 自动导引小车 批到达 组合规则

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复杂型面智能生产单元任务-刀具联合动态调度策略

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作者 彭乘风 黎展滔 +1 位作者 陈庆新 赖辉辉 《工业工程》 北大核心 2023年第1期170-181,共12页

以复杂型面智能生产单元为背景,针对多机器的任务-刀具联合动态调度问题展开研究。通过分析复杂型面智能生产单元的作业流程和特征,建立任务-刀具联合调度问题的数学模型。结合通过对问题进行过程分解的方式构建一种组合规则调度算法生... 以复杂型面智能生产单元为背景,针对多机器的任务-刀具联合动态调度问题展开研究。通过分析复杂型面智能生产单元的作业流程和特征,建立任务-刀具联合调度问题的数学模型。结合通过对问题进行过程分解的方式构建一种组合规则调度算法生产框架,并通过在框架中嵌入启发式规则的方式生成72种组合规则算法。设计大量的算例测试集,通过对比、分析72种算法在差异化环境配置下的仿真结果,对比不同系统指标下算法的表现情况,发现基于FNOP规则构建的算法在75%的场景中均能取得较优的求解质量。研究成果为车间生产管理人员制定任务-刀具调度策略提供一定指导作用。 展开更多

关键词 仿真优化 多级刀库 规则调度 联合动态调度 复杂型面

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具有后成组约束的两阶段柔性流水作业计划制订的启发式算法 被引量：6

3

作者 黎展滔 陈庆新 毛宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期183-192,共10页

提出一类考虑后成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题,并且在每阶段都是由非同等并行机构成,在对后成组约束进行定义和数学描述的基础上,进一步建立两阶段柔性流水车间调度问题的优化模型。通过对该类调度问题的分析,... 提出一类考虑后成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题,并且在每阶段都是由非同等并行机构成,在对后成组约束进行定义和数学描述的基础上,进一步建立两阶段柔性流水车间调度问题的优化模型。通过对该类调度问题的分析,得到一条调度优势准则(定理1),并且根据定理1,设计一种基于组合调度规则的启发式算法以及该类调度问题的算例生成方法。为验证算法和比较评估调度规则的性能,对算例采用基于文献所提出的12种组合调度规则和启发式算法进行仿真调度,对调度结果的分析表明,算法的有效性和启发式算法调度规则在求解所提出的两阶段柔性流水调度问题的优越性能。 展开更多

关键词 启发式算法 柔性流水车间 后成组约束

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具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的启发式算法 被引量：6

4

作者 黎展滔 陈庆新 毛宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期189-198,共10页

以模具加工车间为背景,分析具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的特点,在对前成组约束进行定义和数学描述的基础上,以最少化最大完工时间为目标,建立具有前成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题的数学模型,并且在第... 以模具加工车间为背景,分析具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的特点,在对前成组约束进行定义和数学描述的基础上,以最少化最大完工时间为目标,建立具有前成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题的数学模型,并且在第一阶段由两个成组加工单元构成;接着针对这一模型,提出一种启发式求解算法H′;运用数学分析的手段,给出该算法优化结果的一个下界;设计大量的实例测试集,将启发式算法H′与其他三种改造后的经典启发式算法进行性能比较,不仅验证启发式算法H′的有效性,而且还发现随着任务规模的增大,启发式算法H′的优越性更加明显,这一结论对H′算法在模具加工车间调度上的应用具有重要意义。 展开更多

关键词 启发式算法 柔性流水车间 前成组约束

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考虑返修的模具剩余工期估计 被引量：9

5

作者 王小明 陈庆新 +2 位作者 毛宁 刘建军 黎展滔 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期199-208,共10页

模具生产过程中充满了不确定性,尤其是返修的工序和次数不确定,使得准确估计和控制模具的生产周期成为一个世界性难题。为了解决这一问题,分别采用考虑返修的串联和混联制造排队系统来描述模具制造过程,在假定订单按先到先服务(First co... 模具生产过程中充满了不确定性,尤其是返修的工序和次数不确定,使得准确估计和控制模具的生产周期成为一个世界性难题。为了解决这一问题,分别采用考虑返修的串联和混联制造排队系统来描述模具制造过程,在假定订单按先到先服务(First come first served,FCFS)规则进行加工且正常加工和返修时间均服从负指数分布的情况下,分析制造排队系统基于事件的状态转移过程和事件间隔时间,提出了返修强度的概念并将事件间隔时间近似为负指数分布,在此基础上结合独立伽马随机变量之和推导出模具剩余工期的近似数学分布模型。设计计算实例,将不同返修强度和初始状态下的数值计算结果与仿真结果进行对比分析,验证了剩余工期近似模型在不同返修强度环境下均具有良好可靠性。 展开更多

关键词 模具 排队系统 返修 剩余工期 数学模型

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考虑有限物流运输能力的智能车间AGV调度算法研究 被引量：18

6

作者 陈敏 黎展滔 +1 位作者 陈庆新 彭乘风 《工业工程》 北大核心 2019年第4期49-57,共9页

以大批量生产模式智能车间为背景,针对单环布局下多自动导航小车(AGV)的调度问题进行研究。首先,对典型智能车间特点进行了分析,利用Plant Simulation仿真平台建立了基于实际生产场景的仿真模型;其次,提出了基于软时间窗的AGV调度规则... 以大批量生产模式智能车间为背景,针对单环布局下多自动导航小车(AGV)的调度问题进行研究。首先,对典型智能车间特点进行了分析,利用Plant Simulation仿真平台建立了基于实际生产场景的仿真模型;其次,提出了基于软时间窗的AGV调度规则和基于备选调度规则集的6个运行机制;最后,通过设计仿真实验对上述7个调度规则进行了分析和比较。实验结果表明,基于软时间窗AGV调度方法总体上表现更好。这为企业配置和调度AGV小车提供了决策支持。 展开更多

关键词 AGV小车 调度规则 仿真建模 性能指标

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多模式下模具柔性作业车间调度问题研究 被引量：4

7

作者 刘国荣 毛宁 +1 位作者 陈庆新 黎展滔 《模具工业》 2012年第11期6-11,共6页

针对模具柔性作业车间优化调度问题,考虑了多模式对任务工期的影响,构建了以提前/拖期惩罚代价最小为目标函数的优化模型,提出了一种混合蚁群算法对问题进行求解,利用蚁群算法确定模具零件各道工序的加工中心和加工模式,由模具部件优先... 针对模具柔性作业车间优化调度问题,考虑了多模式对任务工期的影响,构建了以提前/拖期惩罚代价最小为目标函数的优化模型,提出了一种混合蚁群算法对问题进行求解,利用蚁群算法确定模具零件各道工序的加工中心和加工模式,由模具部件优先级确定各个加工中心上相应模具零件加工的先后顺序,最后通过算例说明算法的有效性。 展开更多

关键词 多模式 模具 柔性作业车间调度 蚁群算法

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调整时间与顺序相关的能耗优化调度问题 被引量：1

8

作者 李冰 黎展滔 《机电工程技术》 2015年第6期12-16,共5页

以陶瓷行业车间生产计划为背景,将其抽象为调整时间与顺序相关的能耗优化调度问题进行研究。以最少化总能耗为目标,建立数学模型;提出了基于NEH算法的混合遗传算法,其中初始化种群中,定义了虚拟工件概念,采用了改进NEH规则对种群初始化... 以陶瓷行业车间生产计划为背景,将其抽象为调整时间与顺序相关的能耗优化调度问题进行研究。以最少化总能耗为目标,建立数学模型;提出了基于NEH算法的混合遗传算法,其中初始化种群中,定义了虚拟工件概念,采用了改进NEH规则对种群初始化;为了对上述算法进行验证,提出了该问题的两个下界,设计了仿真试验,进行下界背离程度分析和CPU运行时间分析。计算结果表明:所设计的混合遗传算法能够在可接受的计算时间内获得合理的解。 展开更多

关键词 柔性流水车间 调整时间与顺序相关 遗传算法 能耗优化

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具有交货期约束带准备时间的平行机分批调度 被引量：9

9

作者 马丁 陈庆新 +2 位作者 毛宁 王宗忠 黎展滔 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期111-117,共7页

研究一类集成批量计划和平行机调度的问题,该问题具有订单交货期、到达时间和加工准备时间等约束。建立单个数学模型描述集成问题,以降低单元加工费用和订单拖期惩罚费用为目标,提出了一种带启发式规则的遗传模拟退火两阶段算法。算法... 研究一类集成批量计划和平行机调度的问题,该问题具有订单交货期、到达时间和加工准备时间等约束。建立单个数学模型描述集成问题,以降低单元加工费用和订单拖期惩罚费用为目标,提出了一种带启发式规则的遗传模拟退火两阶段算法。算法引入启发式规则生成的基础批,可以有效缩短染色体长度,加快搜索速度。用遗传算法对基础批进行全局搜索,在批量确定的情况下,用模拟退火算法进行局部搜索,得到当前分批情况下的优值。最后选取五种不同规模的生产实例进行数值仿真,分别采用该算法和一种经典算法在相同的计算时间内进行求解。计算结果对比分析表明,随着任务规模的增大,该算法的优势更加明显,从而说明了该模型和算法针对这一类特殊问题的有效性和可行性。 展开更多

关键词 平行机 分批 调度 准备时间 到达时间 交货期 遗传算法 模拟退火算法

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具有无序工序生产特征的混合柔性流水车间在线调度 被引量：9

10

作者 彭乘风 陈庆新 +1 位作者 毛宁 黎展滔 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期2775-2787,共13页

针对定制型装备制造企业具有无序工序(Open-Shop)生产特征的混合柔性流水车间的在线调度问题,通过分析车间结构、生产环境及特征,建立具有Open-Shop生产特征的混合柔性流水车间生产调度问题数学模型;将问题的求解分解为两部分,构造出一... 针对定制型装备制造企业具有无序工序(Open-Shop)生产特征的混合柔性流水车间的在线调度问题,通过分析车间结构、生产环境及特征,建立具有Open-Shop生产特征的混合柔性流水车间生产调度问题数学模型;将问题的求解分解为两部分,构造出一种基于优先规则的组合算法生成框架,通过在算法框架的不同节点嵌入优先规则算法来产生多种组合规则算法;设计大量的算例测试集,通过对比仿真实验结果,分析了各组合规则算法的适应性和有效性,得出不同组合规则算法在差异环境配置下的求解效果,并对各实验设计因子在系统产量、系统拖期率方面进行了方差分析,研究设计因子及因子间联合对系统指标的影响,研究成果对车间生产管理人员制定生产计划具有有效的指导作用。 展开更多

关键词 无序工序 混合柔性流水车间 在线调度 优先规则算法 组合算法框架

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考虑能耗成本和拖期成本的非同等并行机调度 被引量：3

11

作者 唐万和 杨海东 +2 位作者 黎展滔 郭建华 张沙清 《软件》 2014年第3期52-57,共6页

针对橡胶轮胎硫化车间能源消耗大,浪费严重的现象,提出一类考虑能耗成本与拖期成本的非等同并行机调度问题,建立基于硫化机正常运行、空闲、停机三种运行状态的能源消耗成本与拖期成本的调度模型。设计了基于优先调度规则的启发式算法... 针对橡胶轮胎硫化车间能源消耗大,浪费严重的现象,提出一类考虑能耗成本与拖期成本的非等同并行机调度问题,建立基于硫化机正常运行、空闲、停机三种运行状态的能源消耗成本与拖期成本的调度模型。设计了基于优先调度规则的启发式算法、基于能耗优化的启发式算法、组合启发式算法用于模型求解,并通过仿真实验分析、比较了各种算法的有效性与适用环境。同时,仿真实验结果也表明本文提出的考虑能耗成本和拖期成本的非同等并行机调度问题具有一定的理论与实践意义。 展开更多

关键词 能耗成本 非等同并行机 启发式算法 调度

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基于模具企业数据库迁移的系统开发和应用 被引量：2

12

作者 洪福 孟超 +2 位作者 黎展滔 陈庆新 毛宁 《模具工业》 2013年第3期1-6,共6页

针对模具行业信息化中数据量庞大导致系统运行效率低的问题,提出了数据迁移的解决方法。通过对模具行业的数据需求进行分析,提出了2套数据迁移方案,并分别对2套方案的优缺点进行了分析,最后基于方案2开发了一套数据迁移系统,并通过该系... 针对模具行业信息化中数据量庞大导致系统运行效率低的问题,提出了数据迁移的解决方法。通过对模具行业的数据需求进行分析,提出了2套数据迁移方案,并分别对2套方案的优缺点进行了分析,最后基于方案2开发了一套数据迁移系统,并通过该系统在企业中成功应用的案例,证明该方案的可行性。 展开更多

关键词 模具企业 数据迁移 解决方案 业务数据

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考虑刀具寿命下加工中心刀库中刀具动态配置成本的优化 被引量：1

13

作者 肖志晓 黎展滔 +3 位作者 彭乘风 陈庆新 毛宁 徐国宁 《机电工程技术》 2022年第11期12-16,79,共6页

刀具寿命是加工生产率的一个重要限制因素。特别在多品种小批量的生产环境中,数控机床的刀库容量有限,一次换刀不能完成所有任务的加工。在加工过程中会有寿命用尽的刀具,或者任务所需刀型不在刀库里,需要进行换刀以满足任务的加工要求... 刀具寿命是加工生产率的一个重要限制因素。特别在多品种小批量的生产环境中,数控机床的刀库容量有限,一次换刀不能完成所有任务的加工。在加工过程中会有寿命用尽的刀具,或者任务所需刀型不在刀库里,需要进行换刀以满足任务的加工要求。然而频繁换刀会增加停机次数、换刀数量和使用新刀具数量,从而降低生产效率,增加配置成本。为了解决以上问题,设计出一种依据单个任务加工平均加工成本(ACSTP)的启发式规则,确定每次停机所覆盖的待加工任务序列长度,在任务序列可知不可变并且考虑到刀具寿命的情况下,合理动态配置加工中心刀库的刀具,使得完成既定任务序列的加工后,总的配置成本最小。同时,在实验中,以某复合加工中心刀库作为研究对象,通过和当前主流的KTNS换刀策略相比,验证ACSTP能够有效控制整体的配置成本。 展开更多

关键词 刀具动态配置 刀具寿命 启发式规则

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基于仿真的多级流水车间缓冲区配置优化 被引量：4

14

作者 康伟成 俞爱林 黎展滔 《机电工程技术》 2013年第11期1-5,共5页

对于制造系统设计过程中的多级流水车间负荷界限难以界定即缓冲区配置难以确定的问题(Buffer Allocation Problem,BAP),采用仿真的方法对多阶段每阶段具有多台设备的流水车间构建了一个仿真模型,提出了两种启发式算法对模型中各阶段缓... 对于制造系统设计过程中的多级流水车间负荷界限难以界定即缓冲区配置难以确定的问题(Buffer Allocation Problem,BAP),采用仿真的方法对多阶段每阶段具有多台设备的流水车间构建了一个仿真模型,提出了两种启发式算法对模型中各阶段缓冲区容量值进行优化配置,并设计了仿真实验,对两种启发式策略的求解效果进行了分析。该仿真优化模型为车间负荷控制中各阶段缓冲区容量值的优化配置提供了一种有效的设置方法,这对大规模的每阶段具有多台设备的多节点流水车间负荷界限的有效设定及其规划具有参考和指导意义。 展开更多

关键词 柔性流水车间 缓冲区配置 仿真优化

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基于模具经验性知识的本体编辑器系统设计与实现 被引量：1

15

作者 王定钦 刘建军 黎展滔 《机电工程技术》 2011年第12期65-69,共5页

针对模具经验性知识密集、复杂多样化的特点,以及满足模具企业知识获取与重用、共享和积累的需求,迫切需要建立专用的本体编辑器系统对模具经验性知识进行有效地分析、整理归档、运用和创新。在建立模具经验性知识本体模型基础上,设计... 针对模具经验性知识密集、复杂多样化的特点,以及满足模具企业知识获取与重用、共享和积累的需求,迫切需要建立专用的本体编辑器系统对模具经验性知识进行有效地分析、整理归档、运用和创新。在建立模具经验性知识本体模型基础上,设计并开发基于模具经验性知识的本体编辑器系统,实现了模具经验性知识的应用本体的建立,储存和查询功能。建立"问题一原因一解决方案"的经验性知识特征库和应用本体库。实际应用表明可以有助于模具工程师快速有效地进行知识的运用和创新。 展开更多

关键词 经验性知识 本体编辑器 模具知识

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模具企业数据迁移方案及评价分析

16

作者 何伟 洪福 黎展滔 《模具工业》 2014年第6期1-6,共6页

针对以订单生产型的模具企业数据库中数据迁移后导致当前业务数据库数据不完整而影响数据库数据抽取的问题,提出了增量式、覆盖式的抽取方案,并对2种方案进行优缺点分析。针对2种方案的特点建立了一套评价指标,设计试验对2种方案的各项... 针对以订单生产型的模具企业数据库中数据迁移后导致当前业务数据库数据不完整而影响数据库数据抽取的问题,提出了增量式、覆盖式的抽取方案,并对2种方案进行优缺点分析。针对2种方案的特点建立了一套评价指标,设计试验对2种方案的各项指标进行了对比分析,为具有商业智能信息系统的模具企业数据迁移提供一种理论指导。 展开更多

关键词 数据迁移 解决方案 评价指标 对比分析 模具企业

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具有交货期和工装数量约束的平行机调度

17

作者 徐武来 黎展滔 +1 位作者 毛宁 陈庆新 《机电工程技术》 2012年第9期53-57,共5页

提出了一类具有工件交货期和工装数量约束的平行机调度问题。以降低部件拖期惩罚总费用为目标,建立了该问题的数学模型。提出一种遗传与模拟退火相混合的算法来求解该类问题,即GASA算法。算法在初始种群的生成上,采取了随机生成和按启... 提出了一类具有工件交货期和工装数量约束的平行机调度问题。以降低部件拖期惩罚总费用为目标,建立了该问题的数学模型。提出一种遗传与模拟退火相混合的算法来求解该类问题,即GASA算法。算法在初始种群的生成上,采取了随机生成和按启发式规则生成相结合的方法;并引入模拟退火算法作为变异算子,以提高种群的多样性。最后,通过实例仿真,验证了GASA算法的有效性,并与GA算法进行了对比,对比结果表明GASA更优越。 展开更多

关键词 调度 交货期 工装数量 遗传模拟退火

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基于能耗预测的空调测试任务调度问题研究

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作者 张恪 赖信君 +4 位作者 黎展滔 林深和 陈庆新 毛宁 李鑫 《机电工程技术》 2021年第10期56-63,共8页

新空调投放到市场前需针对不同环境工况进行大量焓差实验,带来极大的能源消耗。针对焓差实验测试企业,利用机器学习模型进行能耗预测,以最小化电费为优化目标,构建分时电价政策下的空调测试任务调度问题的混合整数规划模型。针对调整工... 新空调投放到市场前需针对不同环境工况进行大量焓差实验,带来极大的能源消耗。针对焓差实验测试企业,利用机器学习模型进行能耗预测,以最小化电费为优化目标,构建分时电价政策下的空调测试任务调度问题的混合整数规划模型。针对调整工况的时间、耗电率与测试任务顺序相关且无法用常规分布函数描述的情况,构建一种基于随机森林回归的预测模型。然后,针对预测模型和数学规划分阶段求解思路的不足,提出一种基于随机森林与遗传算法的RF-GA混合算法求解思路,该思路采用并行处理方式提高了算法求解效率。通过企业实际测试数据将随机森林预测模型与其他机器学习算法进行对比,验证了该预测模型的有效性,并设计仿真实验产生各种规模的测试算例,将RF-GA算法及Inver-over算子与多种算法及算子进行对比,实验结果表明该RF-GA算法在求解效果和效率方面具有较优的表现。将该方法应用于企业实际测试,可大幅降低能源消耗及电费支出。 展开更多

关键词 空调测试 序相关准备时间 机器学习 遗传算法 分时电价

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