基于遗传算法的制造单元继承性生成方法

为实现多品种变批量生产模式下的制造单元优化重构,将车间重布局成本纳入优化目标,建立了以物流成本和重布局成本为优化目标的制造单元需求模型;为了降低重布局成本,提出一种具有继承性的制造单元生成方法,利用改进遗传算法中的染色体编码方式、初始种群生成方法、遗传算子操作等方法,最大程度上保存了原有制造单元中的资源组织结构,实现具有继承性的制造单元优化重构过程;最后通过一个实例验证了所提方法的有效性。     

敏捷制造模式下制造单元重构技术研究

为了实现敏捷制造环境下异地分布资源的优化组合，分析了敏捷制造系统构建中设备间运输工件的时间成本、异地管理的额外成本以及制造资源多样性造成的多种可行工艺路径方案等多种因素，提出了敏捷制造系统的构建模型，并由此给出了以制造总成本最小为目标函数的敏捷制造单元重构数学模型，提出了敏捷制造系统构建的实现算法。最后，通过具体实例验证了该模型的有效性。     

基于Web的可重构制造资源优化配置平台研究

针对网络化制造中的资源动态快速重组问题,提出了基于物理制造单元的制造资源信息建模,以该模型建立了网络化、分布式制造资源库;研究了面向CAPP的制造资源预配置及其实现方法;研究了以时间、质量、成本为约束的制造资源优化配置及其实现方法.     

面向变批量生产的制造单元构建方法

为实现变批量生产特征下制造资源的优化利用,提出一种有效的制造单元构建方法。在构建制造单元框架模型中,提出应先对现有单元布局可用性进行分析的策略,并考虑现有单元布局对变批量生产的一种适应性。以单元布局的可用性和物料搬运成本最小化为目标,构建了目标函数和约束条件模型,集成考虑了设备聚类和单元布局问题,同时利用改进粒子群算法对问题进行求解,并对粒子进行二维实数编码,解决了粒子群算法求解离散空间优化问题。通过一个实例验证了所提方法的有效性。     

基于Web的可重构制造资源优化配置平台研究

针对网络化制造中的资源动态快速重组问题，提出了基于物理制造单元的制造资源信息建模，以该模型建立了网络化、分布式制造资源库；研究了面向CAPP的制造资源预配置及其实现方法；研究了以时间、质量、成本为约束的制造资源优化配置及其实现方法。     

面向需求的云制造资源虚拟化配置

为提高云制造平台响应制造需求的资源分配满意度,在分析云制造平台活动链及相关制造资源虚拟化基础上,结合实际制造生产环节及不同制造单元差异性,提出以制造质量、制造成本、制造时间及制造资源利用率为目标的制造资源优化数学模型;结合遗传算法对参数的敏感性,运用变参数的遗传算法对优化配置模型进行实例化论证,验证了模型的合理性与实用性,为云制造资源配置问题提供一种解决方案。     

基于随机需求的单元制造系统布局方法

针对单元制造系统传统分步式布局方法解空间的缺失问题以及由需求变化带来的布局方法不符合实际生产的问题,综合考虑产品需求的不确定性、布局平面的不规则性、单元和机器的占地面积、机器的排列形式、单元间通道等因素,以最小化物料搬运成本为目标,建立了基于产品随机需求的单元制造系统布局模型,对单元间和单元内进行同步布局,构建了基于结构化编码的同步优化分散搜索算法进行求解。在算法中设计了新的编码方法,来避免算法的修复过程,引入局部寻优过程提高搜索全局最优解的效率,利用矩形包络区限制生成单元较分散的布局方案。通过算例阐明了模型的正确性和算法的可行性。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。     

集成产品族聚类的虚拟共享制造单元优化研究

为适应大规模定制的时代需要,企业需采用灵活的制造系统来处理多元化、个性化的产品。在产品族聚类基础上提出一种动态虚拟共享制造单元模型,灵活分配制造单元产能同时组合产品族,可减少机器配置和能源消耗、提高机器利用率、降低库存;从而帮助企业更合理地配置现有资源,最大程度减少企业在制造过程中的运营成本。为此,设计了基于遗传的阻尼振动算法（GAVDO）进行求解,并与经典的阻尼振动优化算法（VDO）和遗传算法（GA）进行了比较。通过大规模数值实验,结果表明在相同运行时间内GAVDO优于VDO和GA;同时,运用相同的GAVDO求解时,共享制造单元的效果优于非共享制造单元。     

虚拟单元下船舶分段缓冲区调度优化模型研究

在虚拟单元制造生产方式下,对船舶制造企业的分段缓冲区的调度问题进行研究,提出了考虑缓冲区时空占用率和承载设备移动成本率的缓冲区资源优化函数调度模型,应用人工蜂群算法进行模型求解,实现了调度方案的全局优化。根据某船厂实际生产数据应用MATLAB软件进行仿真,验证了该模型的可行性和有效性。