扰动环境下的生产网络连锁效应

为了进一步揭示扰动环境下生产系统的连锁传播机理,将复杂网络传播动力学理论应用于生产系统。以复杂网络视角对扰动环境下生产系统的多态性进行描述,深入分析扰动环境下生产网络的多种状态及状态间的演变特性。综合考虑节点自身的动力学行为、节点间耦合特性及扰动传播过程,提出基于改进耦合映像格子的网络连锁传播动力学模型,进而展开算法设计。以某机电企业为例,设置4组仿真实验深入探讨初始扰动的剧烈程度,以及扰动传播源节点特性差异对生产网络连锁失效规模和进程的影响。研究结果可为有效预防雪崩式效应对生产网络造成的破坏提供参考和借鉴。     

基于多动作深度强化学习的纺机制造车间调度方法

纺机制造车间调度问题是一种具有复杂工艺约束和序列相关设置时间的柔性作业车间调度问题,为了保证调度方案的质量,提升企业的订单准时交付能力,提出了一种以最小化最大完工期为优化目标的多动作深度强化学习算法。首先,将调度问题建模为多马尔可夫决策过程。然后,针对纺机制造车间调度的工件选择和机器选择两个子问题,分别设计了用于定义工序选择策略和机器选择策略的两个编码器,以预测选择不同工序和机器的概率分布。其中,在工序选择编码器中,采用图神经网络对析取图进行编码,以降低问题规模对解的质量的影响。其次,提出了一种具有多动作空间的强化学习训练算法,用于学习两个子策略。最后,经某纺机制造企业的实际生产案例验证,该方法的性能受问题规模影响较小,与其他对比算法相比,能够获得较高质量的调度方案,训练的模型具有较好的泛化能力和稳定性。     

复杂构件激光熔覆轨迹的干涉检测及修正

针对激光扫描复杂构件受损面加工过程中,光束易与零件发生干涉的问题,提出复杂结构零件激光轨迹的干涉检测及修正算法.以逆向点云数据为基础,构建预期轨迹插补点数据结构.根据扫描轨迹采用法向投影建立碰撞域,快速排除非干涉激光束,粗检出可能发生干涉的路径点.构建四叉树索引精确搜索干涉点,计算干涉角,考虑光束半径补偿误差,确定相应修正量.满足再制造成形质量的前提下,调整光束姿态将干涉点转换为有效点,优化熔覆轨迹模型.设计干涉检测模块,实现用户可视化操作.该算法适用于曲面及结构复杂的零件,通过具体实例分析验证了该算法的可靠性与有效性.     

纺机车间生产大数据平台设计与实现

针对纺织机械制造企业生产加工过程中,车间产生的大数据管理问题,对企业内部数据流和信息流进行整合,结合车间数据特点,建立多源异构数据管理模型。为解决车间大数据存在的集成、传递和共享问题,提出大数据融合架构,构建多源异构大数据集成存储模型,实现大数据的集成与共享。设计并开发了车间大数据管理平台,对生产中的权限进行可重构操作,实现生产权限的管理,对生产流程进行监控,实现可视化监控,在企业实际应用中取得良好成效。     

机器混合故障下柔性作业车间鲁棒调度方法

柔性作业车间机器在生产过程中时常发生退化故障和突发故障，针对这种混合故障，考虑用预防性维护来防止退化故障，通过插入缓冲时间的方式来吸收突发故障的影响。分别以工序最终完工时间期望值和各工序加工完成时间的延迟总和期望值为质和解的鲁棒性指标，建立柔性作业车间鲁棒性调度优化模型，并设计引入混合故障概率矩阵的改进遗传算法对模型求解，联合决策工序加工顺序、预防性维护位置和缓冲时间位置，同时优化调度方案的鲁棒性。最后通过数值实验与对比分析验证了此鲁棒调度方法能有效应对车间混合故障造成的扰动。     

扰动环境下调度命令有序度与驱动方式研究

为更进一步丰富扰动环境下作业车间精细管理与优化控制理论研究，提出一种基于调度命令有序度的反应式调度驱动方式。对扰动传播源与生产活动间的影响关系传播链进行分析，揭示扰动在生产过程中的传播规律与强度。综合考虑节点自修复能力，扰动传播机制和内部随机噪声综合作用，建立基于灾害蔓延动力学的扰动传播模型。引入信息熵理论构建扰动环境下系统调度命令有序度的评价模型。综合考虑扰动对原调度方案有序度的影响，提出基于调度命令有序度的反应式调度驱动方式。验证不同扰动情况下，基于不同调度命令有序度的调度驱动方式和基于周期性重调度、基于事件驱动重调度的方式在不同调度指标下的实验性能。结果表明：这里所提的调度驱动方式在各个调度性能指标上表现稳定良好，综合表现优于固定的单一调度驱动方式。