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题名考虑AGV运输和机器转速的作业车间绿色调度研究
被引量：1
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作者
李峥峰
张东方
丁其聪
张国辉
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机构
中原工学院机电学院
郑州航空工业管理学院管理工程学院
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第2期327-336,共10页
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基金
国家自然科学基金联合基金资助项目(U1904167)
教育部人文社会科学规划基金资助项目(18YJAZH125)
+2 种基金
河南省科技攻关项目(182102210515)
河南省高校科技创新团队(21IRTSTHN018)
河南省高等学校重点科研项目计划(19A460034)。
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文摘
在车间实际生产中,机器在加工状态和空载状态下都需要消耗能量,且机器在不同转速下的能耗也不同。此外,随着自动导引车(AGV)在车间的广泛应用,其能耗也不可忽略,因此对考虑AGV和机器转速的作业车间绿色调度问题进行研究具有重要意义。完工时间不仅被认为是表示车间生产效率的指标,而且在一定程度上意味着机器空载能耗的减少、机器利用率的提高。为此,对考虑AGV运输和机器转速的作业车间完工时间和能耗优化问题进行了研究。首先,对作业车间机器的能耗、AGV能耗进行了分析,探讨了AGV、工件和机器之间的工艺约束,建立了考虑AGV运输和机器转速的作业车间绿色调度模型;然后,采用两阶段优化的方式分别对完工时间和车间总能耗进行了优化,在第一阶段,机器以最高转速进行了加工,采用改进麻雀搜索算法对其最大完工时间进行了优化;在第二阶段,在保证第一阶段优化得到的完工时间最小值不变的前提下,提出了一种间隙档位调整策略,通过降低部分工序的机器转速来降低车间能源消耗,实现对车间总能耗的优化;最后,采用标准用例对算法进行了仿真实验。研究结果表明:在第一阶段采用改进麻雀搜索算法,提高了种群质量,加快了算法的收敛速度,算法具有较强的跳出局部最优能力;第二阶段在保证完工时间的基础上,采取间隙档位调整策略来降低能耗,通过10个用例测试表明能耗可减少1.13%~5.18%。该结果验证了考虑AGV和机器转速绿色调度模型的正确性以及改进麻雀算法的有效性。
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关键词
作业车间完工时间
能耗优化问题
绿色调度
麻雀搜索算法
机器转速
间隙档位调整策略
自动导引车
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Keywords
job shop completion time
energy consumption optimization problem
green scheduling
sparrow search algorithm
machine speed
gap adjustment strategy
automated guided vehicle(AGV)
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分类号
TH186
[机械工程—机械制造及自动化]
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名改进离散麻雀搜索算法求解柔性作业车间调度问题
被引量：3
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作者
李峥峰
丁其聪
张东方
张国辉
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机构
中原工学院机电学院
郑州航空工业管理学院管理工程学院
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2023年第9期18-27,共10页
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基金
国家自然科学基金联合基金项目(U1904167)
河南省科技攻关项目(182102210515)
+2 种基金
教育部人文社会科学规划基金项目(18YJAZH125)
河南省高校科技创新团队项目(21IRTSTHN018)
河南省高等学校重点科研计划项目(19A460034)。
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文摘
针对最小化最大完工时间的柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem,FJSP),提出了一种改进离散麻雀搜索算法(Improved Discrete Sparrow Search Algorithm,IDSSA)。首先,采用了两段式编码方式,针对两段编码分别设计了有效的编码转化方式,实现了麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)连续搜索空间与FJSP离散决策空间之间的映射。其次,设计了一种随机与组合启发规则相结合的初始化方法,在保证了麻雀初始种群分散广度的同时提高了麻雀个体的质量,加快麻雀搜索算法的收敛速度。再次,融合一种基于关键路径的变邻域搜索策略,对发现者进行深度发掘,提高种群引领者的质量。此外,为了维持SSA种群多样性,设计了自适应柯西高斯变异策略,提升算法全局搜索能力和跳出局部极值的能力。最后,使用Kacem和Brandimarte系列12个基准算例与多种算法进行仿真实验,实验结果证明了IDSSA的有效性和求解FJSP的优越性。
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关键词
柔性作业车间调度
麻雀搜索算法
变邻域搜索策略
柯西高斯变异
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Keywords
flexible job-shop scheduling
sparrow search algorithm
variable neighborhood search strategy
Causi-Gaussian mutation
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分类号
TP278
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP301
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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