作業(yè)車間制造系統(tǒng)生產(chǎn)進(jìn)度提取方法及應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代作業(yè)車間是一種先進(jìn)制造系統(tǒng)，其生產(chǎn)過程是一個(gè)多設(shè)備多任務(wù)并存的過程，具有生產(chǎn)品種多、個(gè)性化程度高，變化快，批量較小等特點(diǎn)。作業(yè)車間在運(yùn)行過程中要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的快速響應(yīng)和生產(chǎn)任務(wù)的優(yōu)化調(diào)度，必須隨時(shí)動(dòng)態(tài)掌握車間制造系統(tǒng)中在線制造的工件即在制品的動(dòng)態(tài)情況，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及利用情況等一系列信息狀況，因此必須從系統(tǒng)的角度研究這些生產(chǎn)進(jìn)度信息的內(nèi)在關(guān)聯(lián)、動(dòng)靜態(tài)特性、提取及分析方法。論文從現(xiàn)代作業(yè)車間制造系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行過程角度，以其制造過程“

2、快速、優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、低耗”的綜合需求為目標(biāo)，結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金課題“現(xiàn)代作業(yè)車間制造系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息的系統(tǒng)特性和采集新方法研究”，(項(xiàng)目編號(hào)：50775228)。對(duì)車間復(fù)雜生產(chǎn)進(jìn)度信息的網(wǎng)絡(luò)化特性、提取方法及應(yīng)用模型等內(nèi)容進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容有：
　　 通過分析作業(yè)車間制造系統(tǒng)生產(chǎn)進(jìn)度信息的特點(diǎn)，采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的思想首次給出了作業(yè)車間復(fù)雜進(jìn)度對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)化描述，建立了適應(yīng)多訂單任務(wù)和多設(shè)備的制造系統(tǒng)復(fù)雜生產(chǎn)進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)的分層

3、模型和信息內(nèi)容，并采用節(jié)點(diǎn)度值，聚類系數(shù)及冗余度等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)化特征參數(shù)進(jìn)行描述。
　　 為了解決如何反映當(dāng)前復(fù)雜進(jìn)度信息網(wǎng)格中單個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)度狀態(tài)的問題，論文首次提出了一種基于Markov鏈和信息熵理論的作業(yè)車間信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)度特征分析算法。將節(jié)點(diǎn)多元進(jìn)度信息特征劃歸為三類，即強(qiáng)相關(guān)特征、弱相關(guān)特征和無關(guān)特征，同時(shí)利用模糊層次分析法深入分析根據(jù)信息節(jié)點(diǎn)最優(yōu)運(yùn)行進(jìn)度信息集合中各組成要素之間的直接關(guān)系和間接關(guān)系，以及各進(jìn)度子類中各要素對(duì)整個(gè)系

4、統(tǒng)的影響程度和每個(gè)要素在整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的重要程度。通過設(shè)置特征閥值的方法利用相關(guān)性水平過濾剔除特征集合中的無關(guān)和冗余特征，簡(jiǎn)化為作業(yè)車間信息節(jié)點(diǎn)指定時(shí)刻或階段信息節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵路徑相關(guān)的最優(yōu)進(jìn)度信息集合。
　　 利用作業(yè)車間進(jìn)度信息網(wǎng)絡(luò)化描述模型建立了作業(yè)車間復(fù)雜進(jìn)度信息關(guān)系網(wǎng)及其信息提取方法。定義了作業(yè)車間復(fù)雜進(jìn)度信息關(guān)系網(wǎng)的生成機(jī)理、演化機(jī)理及演化算法，將復(fù)雜生產(chǎn)進(jìn)度信息提取問題轉(zhuǎn)換成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)遍歷問題，這為研究作業(yè)車間實(shí)際

5、復(fù)雜生產(chǎn)進(jìn)度問題提供了新視角和新方法。
　　 在上述理論研究成果的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種作業(yè)車間制造系統(tǒng)生產(chǎn)進(jìn)度信息智能提取及分析的支撐系統(tǒng)原型，用于輔助車間生產(chǎn)管理人員在安排調(diào)度方案或車間監(jiān)控時(shí)，對(duì)加工過程中的動(dòng)靜態(tài)加工特性、資源消耗、人員流動(dòng)等相關(guān)因素進(jìn)行綜合的信息提取及分析。并對(duì)其基本的運(yùn)行流程、功能模塊設(shè)計(jì)以及軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行了分析，該系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)在線顯示和在線控制的功能，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)車間設(shè)備加工進(jìn)度數(shù)據(jù)、資源進(jìn)度信息、生產(chǎn)