面向機械加工車間柔性工藝路線的任務調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)研究.pdf

1、機械加工車間是以機床為主體，將物料資源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品或半成品，并伴隨大量能量消耗的制造系統(tǒng)。降低其能耗能降低由能耗帶來的環(huán)境影響，因此，機械加工車間節(jié)能是實現(xiàn)可持續(xù)制造的策略之一，同時降低機械加工車間能耗的研究也已變成了可持續(xù)制造領域的熱點研究之一。機械加工車間任務調(diào)度節(jié)能優(yōu)化是從生產(chǎn)運作層角度通過合理的調(diào)度安排來降低機械加工車間任務生產(chǎn)過程中的能耗，其優(yōu)點在于在不改變當前車間布局及機床等，更容易操作和實現(xiàn)。然而，現(xiàn)有機械加工車間調(diào)度節(jié)能研

2、究主要針對工藝路線中工序有可選機床的工序柔性的研究，缺乏柔性工藝路線（具有工序柔性、次序柔性、工藝柔性的工藝路線）的調(diào)度節(jié)能研究，針對機械加工車間任務柔性工藝路線包含多柔性特征的調(diào)度節(jié)能研究相對較少，因此，本文提出了面向機械加工車間柔性工藝路線的任務調(diào)度節(jié)能優(yōu)化支持系統(tǒng)。
　　本文首先闡述了柔性工藝路線所具有柔性特征。在此基礎上，分析了面向機械加工車間柔性工藝路線的任務調(diào)度的能耗特征；基于此特征提出了面向機械加工車間柔性工藝路線的

3、任務調(diào)度節(jié)能優(yōu)化方法框架。基于該方法框架設計了支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能模塊及關(guān)系數(shù)據(jù)庫等。然后，研究了系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括建立面向機械加工車間柔性工藝路線的任務調(diào)度節(jié)能優(yōu)化多目標模型和設計了改進Q學習多目標Pareto求解算法。該多目標優(yōu)化模型是以任務加工總能耗、任務加工完成時間（Makespan）和機床負載的為優(yōu)化目標；求解算法則是針對該多目標模型設計的，能夠在調(diào)度優(yōu)化過程中綜合權(quán)衡考慮各目標獲得模型的Pareto最優(yōu)解集。最后，基于