Real-time integrated production-scheduling and maintenance-planning in a flexible job shop with machine deterioration and condition-based maintenance

The introduction of modern technologies in manufacturing is contributing to the emergence of smart (and data-driven) manufacturing systems, known as Industry 4.0. The benefits of adopting such technologies can be fully utilized by presenting optimization models in every step of the decision-making process. This includes the optimization of maintenance plans and production schedules, which are two essential aspects of any manufacturing process. In this paper, we consider the real-time joint optimization of maintenance planning and production scheduling in smart manufacturing systems. We have considered a flexible job shop production layout and addressed several issues that usually take place in practice. The addressed issues are: new job arrivals, unexpected due date changes, machine degradation, random breakdowns, minimal repairs, and condition-based maintenance (CBM). We have proposed a real-time optimization-based system that utilizes a modified hybrid genetic algorithm, an integrated proactive-reactive optimization model, and hybrid rescheduling policies. A set of modified benchmark problems is used to test the proposed system by comparing its performance to several other optimization algorithms and methods used in practice. The results show the superiority of the proposed system for solving the problem under study. The results also emphasize the importance of the quality of the generated baseline plans (i.e., initial integrated plans), the use of hybrid rescheduling policies, and the importance of rescheduling times (i.e., reaction times) for cost savings.     

注意力ConvLSTM模型在RUL预测中的应用

预测性维护的应用能够极大地降低企业运维成本,而设备剩余使用寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测是预测性维护的关键技术之一.针对传统RUL预测算法难以提取时序数据的潜藏特征以及特征权重分配不合理的问题,本文提出一种基于注意力机制(Attention Mechanism)的卷积长短时记忆(Convolution Long-Short Term Memory,ConvLSTM)预测模型,该模型充分利用LSTM网络处理和预测长期时间序列的优势,并引入注意力机制对产生显著影响的特征因子提高权重,极大地优化了模型的时空特征提取能力.为验证模型预测效果,本文以NASA提供的CMAPSS数据集为对象进行实验,以均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)和数据集自定义的Score为评价指标,将预测结果与其他RUL预测算法作比对,证明了该模型具有更佳的预测准确性.     

煤矿信息化软件中系统配置信息维护组件的设计

针对目前煤矿信息化软件中系统配置信息管理模块的设计和实现因只注重当前需求而造成软件资源不能重用、软件后期维护升级较困难的问题,研究并设计了系统配置信息维护组件。分析了系统配置信息的特点,并将其分为多值配置信息和单值配置信息;给出了系统配置信息维护组件的整体设计、功能设计和主要流程设计。该组件以固定格式的存储文件统一存储配置信息,可避免因配置数据迁移造成需对整个软件进行改动的情况;同时提供接口供外部程序获取数据,实现了对各种配置数据的维护。实际使用表明,该组件减少了软件开发的工作量,降低了软件维护及升级的复杂度。     

基于数据挖掘的复杂装备维修辅助决策研究

文章通过某装备维修信息框架分析,维修数据预处理,然后以维修记录为例,挖掘出了维修件之间关联规则,并采用决策树分类方法对维修件进行了分类,这些规则和分类结果可以为维修计划制定、器材采购、视情维修等方面提供决策依据。     

多型号装备系统维修资源需求预计建模

传统的按装备型号进行保障的模式已不适应未来战争需要。多型号装备联合保障是未来装备维修保障的主要方式。针对多型号装备系统维修资源的需求预计问题,分析了影响维修资源需求的主要因素,按照维修资源的不同特点,提出了一种维修资源分类方法;根据装备保障的实际过程,勾画出了维修资源需求预计的一般流程,并构建了各类维修资源的需求预计模型;最后给出了具体算例,证明已构建维修资源需求预计模型的适用性和可行性。     

无线技术在企业园区网中的应用

通过介绍企业园区网楼宇多、广场多、楼宇间距大的特点,针对性的详细介绍了公司新址园区网建设项目需使用无线网络接入才能实现在园区任何地方任何时间任何人都可以进行网上办公,详细介绍了公司园区网无线接入的规划和方案,并对园区网络项目实施过程中的技术难点进行了分析给出了解决方案。论证了此项迁移技术是值得推广能解决企业实际问题的成熟技术并预测无线终将大规模在企业网中使用。     

基于B-样条曲线的线缆变形仿真

线缆变形仿真是线缆辅助设计和维修过程仿真需要解决的核心问题,也是目前虚拟现实技术研究的热点之一。B-样条曲线是计算几何学的重要理论成果,已经广泛应用于计算机辅助设计。本文首先对B-样条函数的概念进行了简单介绍,分析了用三次开放B-样条曲线进行线缆变形仿真的优越性;然后将全局能量优化方法与高度坐标置零法结合求解曲线控制点的坐标,建立关于已知两端点位置和通过指定点的线缆模型;用Lagrange乘子法建立指定点有切矢约束的线缆模型。这种方法描述的是处于平衡状态的线缆变形,计算量小,模型逼真,而且形状控制方便,能够实现线缆布线指导和维修过程仿真。     

浅论基于局域网的计算机机房管理维护

随着计算机技术的不断迅猛发展,现在的计算机机房面对大量的计算机设备,传统的管理维护方法已不能胜任,必须充分利用局域网的特性,大量采用新技术,新手段,新软件的辅助,批量的管理维护,提高效率,让计算机设备更好地为人们服务。本文就通过笔者的一些经验来讲述了对于局域网的计算机机房管理维护的一些基本方法。     

课程思政教学改革总体设计与实践路径研究——以高职院校汽修专业为例

高职院校课程思政教学改革正在稳步推进,但依然存在教学内容处理不当、专业教师育德意识与育德能力不够、学生学习动力不足等问题。以汽车检测与维修技术专业为例,根据不同课程确定不同的思政目标,制订相应的课程思政教学大纲,在教学的各个环节中融入不同的思政元素,并从短期、中期、长期三个方面验证课程思政教学改革的成效。     

基于风险评估的高压电缆巡检周期优化模型

高压电缆日常巡检与消缺工作能够及时发现并消除电缆故障隐患,是降低故障率的有效措施。但忽略风险差异的定期巡检方案会导致人力资源被浪费在不必要的检查与测试环节。为了保证电缆可靠运行且兼顾经济性要求,该文提出了基于风险评估的高压电缆巡检周期优化方法。首先针对历史故障数据,提出了一种高压电缆故障数据记录方法,计算电缆故障频率。其中将电缆线路按照巡检目标分为电缆通道、本体、中间接头、终端与接地系统五部分,并引用失效危险指数(IFC)模型计算各部分的故障频率;之后结合线路故障修复时间与线路重要性,计算电缆线路各部分的风险;并考虑电缆系统运行风险阈值,针对不同线路各部分的风险差异实现巡检周期优化计算。以某地区电缆线路为例应用上述方法,结果表明:基于IFC模型的故障频率计算方法无需人为干预,且在故障样本较少的条件下仍能产生有效结果;基于风险评估的巡检周期优化方法能够合理制定巡检方案,有效降低电缆运行风险,优化后电缆系统风险可降低70%。