基于遗传算法和状态信息的多设备混联系统维护调度优化

针对多设备混联系统维护优化的建模复杂性,系统分析了设备间的相互依赖性,建立了混联系统的维护调度模型。首先利用威布尔分布模拟设备的衰退过程;定义小修、大修和更换3种维护方式,以及3种维护方式对设备故障率的影响;考虑故障成本、维护成本、资源成本和停机成本,建立了系统一次维护活动的费用模型。其次,基于每次维护活动的费用模型,建立了系统维护多阶段的总费用率模型。最后,通过算例证明了提出的多设备混联系统维护调度优化模型的有效性     

基于综合性能退化的生产系统缓存配置及维护更新策略

为有效解决退化系统的设备维护和更新问题,对带缓存两设备生产系统的缓存配置及维护更新策略进行研究。考虑了设备退化对失效率、生产率和产出合格品率的影响,动态描述了上下游设备的综合性能退化。在基于可靠度的预防性维护策略和基于维护次数的更新策略下,构建上下游设备更新维护周期与时间轴的对应关系,以描述各观测区间内的设备及缓存区状态。在此基础上,以系统运行利润最大为目标建立优化模型,对缓存区容量和设备的维护更新策略进行联合决策。利用结合蒙特卡洛模拟的数值迭代方法求解算例,结果表明:通过合理设计缓存区容量和维护更新策略,能够有效提高系统效益。     

GSIG分布式光伏云缓存调度研究

为促进分布式光伏云缓存调度方式的形成与发展,提高分布式光伏数据存提取和检索的效率,该文应用地理空间信息网格模(geo-spatial information grid,GSIG),利用沙漏网格模型对分布式光伏电源进行信息数据模型构建,通过一种负载均衡的云缓存调度算法,对网格数据计算的分布式光伏云缓存进行有效地在线调度,通过分析系统的数据处理能力搭建实验平台进行功能仿真及性能测试。仿真分析结果表明该文算法可有效实现分布式光伏数据快速存提取和检索。     

装配式建造模式中混凝土预制构件调度优化

考虑预制构件生产中养护窑数量有限的特点,分析在养护窑数量限制下采取自然养护作为替代方式的调度问题。在对生产流程分析的基础上建立以蒸汽养护为首选方法并以自然养护为替代方法的预制构件调度优化模型,对存在替代方式的资源限制型问题进行描述,并基于多目标遗传算法提出预制构件车间调度优化算法,论述算法中染色体编码、选择、交叉与变异的规则,并引入精英保留策略以提高算法效率。在此基础上,选择天津某预制构件生产厂为案例,得出具有实际指导意义的工程化结论,结论表明该算法是可以获得比较好的结果,为养护窑数量有限情况下的车间调度优化提供一种有效的解决方法。     

结合Setup和有限等待时间的两阶段混合流水调度优化

基于某洗发水生产企业的运作场景,研究了一种非同质并行机环境下的两阶段混合流水生产调度优化问题。问题综合考虑了各阶段的机器适用性、各机器上的序列相关准备时间(Sequence-dependent setup time,SDST)以及两阶段间的有限等待时间(Limited waiting time),以最小化最大完工时间(Makespan)。在问题建模的基础上,借助作业块划分规则构造了一种基于模型的启发式算法,并设计和实现了针对本问题的遗传算法。通过大量计算实验,将直接求解模型、基于模型的启发式算法和遗传算法这三种方法进行对比分析,验证了算法有效性,并利用遗传算法求解了大规模实际问题。     

基于引力窗的多设备串行系统机会维护建模

针对多设备串行系统,提出一种基于引力窗的机会维护决策模型。该模型基于万有引力理论,以设备最佳预防维护时间点为质心并基于成本变动率拓宽为时间窗,通过定义时间窗之间与目标成本直接相关的引力值,引入基于引力窗的机会维护策略,实现系统机会维护决策方案的有效识别。实例分析表明,在95%的置信度水平下,基于引力窗的机会维护策略相比基于传统单时间窗的机会维护策略可获得更低的系统维护总成本。     

面向定制的液压机可适应产品平台构建方法研究

基于可适应设计理论研究了汽车门盖包边液压机系列产品的可适应产品平台构建方法,构建了包括CAD和CAE模型以及工艺的液压机可适应模块,使用实验设计技术（DOE）分析了模块的各个设计变量对产品性能的贡献值;综合DOE分析结果和单机产品优化结果确定了液压机的公共设计参数和个性设计参数,在产品族优化的基础上构建可适应产品平台,并给出了汽车包边液压机上横梁可适应产品平台构建的实例．     

单机调度与非完美视情维修的联合决策与优化

在生产加工过程中,考虑维修计划和生产调度的相互依赖作用,提出了作业调度和非完美预防性视情维修的联合策略。针对状态可检测的可修单设备生产系统,以作业调度序列和视情预防性维修阈值为决策变量,最小总加权期望完成时间为优化目标,建立了联合决策模型。对相应的概率密度函数进行推导,并用数值方法进行求解。通过数值分析,验证联合决策相对于独立决策的优势,并进行参数的灵敏度分析,表明模型的有效性。     

基于可靠度限制的周期性预防维护模型研究

实施周期性的预防维护可以减缓设备的老化速度,进而增加设备的使用寿命.考虑设备经维护后会改善的情况.提出并构建了一个改善因子模型,以此描述设备维护改善的效果,该改善因子模型综合考虑了预防维护成本、设备年龄以及维护过程学习效应等因素影响.在改善因子模型基础上,基于无限时间域的概念,构建了包含预防维护成本、最小修复成本、置换成本等在内的成本函数.在可靠度限制下,推导出了单位时间成本函数和最佳维护时间间隔的计算模型,给出了计算最佳参数的流程.最后,进行了实例分析.     

基于随机衰退过程的生产线动态维护建模

以半导体生产线的多设备串行生产模型为研究对象,在保证整体系统运行平稳的情况下,建立了系统的定点维护成本分析模型并提出一种新的生产线维护策略。根据串联随机衰退系统的特点,提出一种基于故障阈值的视情维护的建模方法。应用可动态修正的Weibull分布对各设备的随机衰退过程进行建模,通过仿真建立各检测点维护成本分析模型,并验证所提出的维护决策方法的有效性。实验结果表明,该方法效果良好,维护策略具有可操作性,为设备维护提供了理论支撑。     

新型光伏阵列等效串联电阻的计算模型

该文提出一种新型光伏阵列等效串联电阻的简化计算模型,同时在该模型的基础上,提出一种等效串联电阻的工程应用模型。该模型基于光伏电池的工程电路模型,通过推导光伏阵列最大功率点时的输出电压和电流关系以求得光伏阵列运行在最大功率点时的等效串联电阻;基于光伏阵列实时运行参数与环境参数、标准情况下运行参数的关系,通过简化计算模型计算获取实时的光伏阵列等效串联电阻。现场实验结果表明:以上两种模型的计算值误差均在8%以下,满足工程精度要求,具有较高的实际工程应用价值。     

考虑温度效应的沥青混合料参数模型

选取修正Burgers模型作为沥青混合料的粘弹性本构模型,基于最小二乘法原理对单轴压缩蠕变试验数据进行拟合,获得本构模型的粘弹性参数。考虑温度变化对沥青混合料粘弹性的影响,建立修正Burgers模型的粘弹性参数模型,运用实验数据拟合粘弹性参数模型的分项系数,理论计算考虑温度效应的蠕变柔量,与实验结果对比分析表明,参数模型有较好的适用性,拟合精度高。粘弹性参数模型能将有限的实验数据推广到其他温度工况,节约大量实验,具有很好适用性。     

插单扰动下流水线生产与维护的重调度优化北大核心CSSCI

研究了拉式生产模式下考虑重调度需求的生产调度与预防性维护的联合优化问题。针对新工件突然到达对生产计划造成扰动的情况,对流水车间的重调度问题进行建模,优化目标兼顾生产、维护以及调度稳定性三个方面,其中调度稳定性指标特别考虑了设备维护计划的偏离成本。算法方面,根据模型的特点对遗传算法进行改进,对初始种群制定调度偏离约束的启发式规则,并引入最大公共序列交叉算子,设计了一种有效适用于该问题的改进算法IPC-LCSC GA。算例验证结果表明,在对具有维护计划的生产系统进行重调度时,与右移重调度以及不考虑维护稳定性的重调度相比,本文模型表现更优。     

基于RSAPS平台的隔震单元模型EI北大核心CSCD

为实现对隔震支座力学特性的精细化模拟,基于前期建立的结构精细化模拟分析平台RSAPS,结合可以考虑水平双向耦合作用的Bouc-Wen模型和考虑竖向刚度变化的双弹簧模型,开发了隔震单元分析模块。该模块采用重叠面积法确定给定侧向位移下的临界荷载;根据支座是否具有各项同性特性,选取相应的加卸载判断条件。应用该模块分别模拟分析了铅芯橡胶支座双向位移控制试验、双向激励振动台试验和缩尺隔震桥梁振动台试验,结果表明,基于RSAPS平台所开发的隔震单元模块,可以有效模拟隔震支座的静、动力特性,且具有较高的计算效率,可进一步应用于隔震桥梁的地震响应分析。     

基于RSAPS平台的隔震单元模型

为实现对隔震支座力学特性的精细化模拟,基于前期建立的结构精细化模拟分析平台RSAPS,结合可以考虑水平双向耦合作用的Bouc-Wen模型和考虑竖向刚度变化的双弹簧模型,开发了隔震单元分析模块。该模块采用重叠面积法确定给定侧向位移下的临界荷载;根据支座是否具有各项同性特性,选取相应的加卸载判断条件。应用该模块分别模拟分析了铅芯橡胶支座双向位移控制试验、双向激励振动台试验和缩尺隔震桥梁振动台试验,结果表明,基于RSAPS平台所开发的隔震单元模块,可以有效模拟隔震支座的静、动力特性,且具有较高的计算效率,可进一步应用于隔震桥梁的地震响应分析。     

成组生产下的考虑学习和遗忘效应的调度策略

以成组生产的单机系统为对象,提出一种新的考虑学习遗忘效应的成组调度模型,使得建立的调度模型更加符合实际.以总makespan最小为目标,模型中同时考虑了与调度策略有关的设置时间、实际加工时间.基于成组生产的特点,考虑到设备加工相同、相似的零件时的学习效应,转换零件类型造成学习效果衰退的遗忘效应,提出用三个模型来表达成组生产中零件实际加工时间.最后,通过算例分析及结果分析说明了模型的有效性.     

插单扰动下流水线生产与维护的重调度优化

研究了拉式生产模式下考虑重调度需求的生产调度与预防性维护的联合优化问题。针对新工件突然到达对生产计划造成扰动的情况,对流水车间的重调度问题进行建模,优化目标兼顾生产、维护以及调度稳定性三个方面,其中调度稳定性指标特别考虑了设备维护计划的偏离成本。算法方面,根据模型的特点对遗传算法进行改进,对初始种群制定调度偏离约束的启发式规则,并引入最大公共序列交叉算子,设计了一种有效适用于该问题的改进算法IPC-LCSC GA。算例验证结果表明,在对具有维护计划的生产系统进行重调度时,与右移重调度以及不考虑维护稳定性的重调度相比,本文模型表现更优。     

集成预防性维护计划的单机调度蚁群优化研究

尽管生产调度与预防性维护计划密切相关,且其共有目标都是提高机床的利用率,但是存在着调度优化上的冲突.为了综合考虑单机情形下的生产调度与预防性维护计划,提出了一种改进的蚁群优化算法,用于解决以总计作业加权完成时间和总计维护成本最小为双目标的生产调度与预防性维护计划的集成模型.同时进行了大量的仿真实验,比较结果表明提出的蚁...     

砌体结构地震倒塌过程的仿真程序开发

为完善砌体结构的抗震设计方法,需要在有限的试验数据的基础上,借助可维护的仿真分析程序,研究其地震倒塌过程的机理.基于离散单元法(Discrete Element Method,DEM),编制了模拟砌体结构地震倒塌过程的计算模块.按照面向对象的思想,对计算过程所需的大量数据进行了分割、抽象和封装,使数据结构和被模拟的真实结构之间保持了良好的逻辑对应.通过消息传递的方式.实现了求解过程的并行化.在保持数据结构一致的基础上,使用图形标准OpenGL(Open Graphic Library)编制了三维动态图形模块.通过以上工作开发了完整、可维护的程序,并对砌体结构模型的振动台倒塌试验进行了仿真分析.结果说明该程序能够完成强地震作用下砌体结构空间倒塌反应的定量分析,可用于探讨结构倒塌机理.     

应用作业成本法的模糊EPQ模型

应用作业成本法,研究了库容有限且缺陷产品可修复的经济生产批量问题。考虑企业自身库容有限及缺陷产品可修复,在系统中存在多个模糊参数的情况下,建立了一个基于作业成本法的模糊期望值模型,通过求解该模型确定出最佳生产批量和最大缺货量。最后的数值例子说明了所建模型是有效可行的。