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摘 要:本文研究的是在固定班次時间内,提高加工系统总体工作效率的智能RGV动态调动策略问题。 分析智能加工系统的工作原理以及工作过程中RGV和各CNC可能出现的状态,得出加工系统的工作流程是循环过程,RGV循环对各CNC进行操作。分析影响加工系统工作效率的因素,根据班次时间内所有CNC等待RGV的时间总和越小,系统工作效率越大的特点,建立0-1规划模型,编程求得各组参数下CNC总最短等待时间的RGV循环操作线路,进而求得各组参数下系统的作业效率。
关键词:循环操作;等待时间;0-1规划
一、循环路径的分析
从题目中可知,一共有八台CNC,每个CNC对料的加工时间是相同的。要想工作效率高,那就要保证CNC的等待时间最少。智能加工系统通电启动以后,8个CNC都处于空闲状态,此时它们都会发出上料需求信号,可以人为调度CNC发出第一次需求信号的顺序,以达到减少原始工作方式里CNC等待时间的目的。
在这里将用图2表示,如下:
图2 原始工作方式工作流程图
完成CNC8的操作之后,RGV不会提前移动到最先发出需求信号的CNC1处,而是停留在CNC8的正前方,等接到需求信号再移动到CNC1处进行操作。CNC1在发出需求信号时候不能立即操作,就会出现等待时间,系统的工作效率会降低,那么针对这一问题,要减少CNC1也就是第1个发出第二次需求信号的CNC的等待时间,可以让RGV刚好停留在这个CNC的正前方,也就是说第1个发出第一次需求信号的CNC与第8个发出第一次需求信号的CNC为一对CNC,此时CNC1一发出信号就能立刻接收到反应,那么CNC1的等待时间就是0。
假设CNC2为最开始第一个发出需求信号的机器,CNC1为最后一个。很明显此时CNC2发出第二次需求信号时立刻能得到回应,进行上下料等一系列操作,类似于第一次工作一样,又开始一个新的循环。按照这种工作流程进行多次循环,一直到班次结束。具体是哪个CNC 作为第一个发出第一次需求信号的机器,还需要用模型进行求解。但毋庸置疑的是第一个与最后一个肯定是一对CNC。
二、建立数学模型
其中n为循环中的CNC数量, εmi为0-1变量, ,A1 ,A2 是确定的, tMij是已知的 n×n的时间矩阵。 根据时间情况的上下料所需时间tui、清洗作业时间tc 、从CNCi正前方移动到CNC j正前方所需要的时间为 tMij和加工物料所需的时间 tw的具体数值,以求出一个循环流程里面CNC的最优操作顺序。
三、总结
工厂的物料加工可以在任意一台CNC上完成,对RGV进行动态调度的目的是提高其工作效率.那么每一个CNC在工作时间内,每两次加料的时间间隔越短,即它的等待时间越短,加工的时间越多,效率也就越高.根据任意两个CNC之间的距离,得到距离矩阵.求出每个CNC等待的时间,建立优化模型,目标函数为所有CNC的等待时间之和,利用最小等待时间的约束可解出RGV对CNC的操作顺序即调度策略.利用数学模型可以有效的解出合适的调度策略
参考文献:
[1] 马银山.电动汽车充电技术及运营知识问答[M].北京:中国电力出版社,2012,1:121.
[2] 沈荣芳.运筹学(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2009,9:86-88.
[3] 姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001:187-191.
作者简介:
孙健文,出生年月:1997年11月,性别:男,名族:汉 籍贯:安徽省天长市,当前职务:学生,当前职称:无,学历:大学本科,研究方向:电气工程.
关键词:循环操作;等待时间;0-1规划
一、循环路径的分析
从题目中可知,一共有八台CNC,每个CNC对料的加工时间是相同的。要想工作效率高,那就要保证CNC的等待时间最少。智能加工系统通电启动以后,8个CNC都处于空闲状态,此时它们都会发出上料需求信号,可以人为调度CNC发出第一次需求信号的顺序,以达到减少原始工作方式里CNC等待时间的目的。
在这里将用图2表示,如下:
图2 原始工作方式工作流程图
完成CNC8的操作之后,RGV不会提前移动到最先发出需求信号的CNC1处,而是停留在CNC8的正前方,等接到需求信号再移动到CNC1处进行操作。CNC1在发出需求信号时候不能立即操作,就会出现等待时间,系统的工作效率会降低,那么针对这一问题,要减少CNC1也就是第1个发出第二次需求信号的CNC的等待时间,可以让RGV刚好停留在这个CNC的正前方,也就是说第1个发出第一次需求信号的CNC与第8个发出第一次需求信号的CNC为一对CNC,此时CNC1一发出信号就能立刻接收到反应,那么CNC1的等待时间就是0。
假设CNC2为最开始第一个发出需求信号的机器,CNC1为最后一个。很明显此时CNC2发出第二次需求信号时立刻能得到回应,进行上下料等一系列操作,类似于第一次工作一样,又开始一个新的循环。按照这种工作流程进行多次循环,一直到班次结束。具体是哪个CNC 作为第一个发出第一次需求信号的机器,还需要用模型进行求解。但毋庸置疑的是第一个与最后一个肯定是一对CNC。
二、建立数学模型
其中n为循环中的CNC数量, εmi为0-1变量, ,A1 ,A2 是确定的, tMij是已知的 n×n的时间矩阵。 根据时间情况的上下料所需时间tui、清洗作业时间tc 、从CNCi正前方移动到CNC j正前方所需要的时间为 tMij和加工物料所需的时间 tw的具体数值,以求出一个循环流程里面CNC的最优操作顺序。
三、总结
工厂的物料加工可以在任意一台CNC上完成,对RGV进行动态调度的目的是提高其工作效率.那么每一个CNC在工作时间内,每两次加料的时间间隔越短,即它的等待时间越短,加工的时间越多,效率也就越高.根据任意两个CNC之间的距离,得到距离矩阵.求出每个CNC等待的时间,建立优化模型,目标函数为所有CNC的等待时间之和,利用最小等待时间的约束可解出RGV对CNC的操作顺序即调度策略.利用数学模型可以有效的解出合适的调度策略
参考文献:
[1] 马银山.电动汽车充电技术及运营知识问答[M].北京:中国电力出版社,2012,1:121.
[2] 沈荣芳.运筹学(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2009,9:86-88.
[3] 姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001:187-191.
作者简介:
孙健文,出生年月:1997年11月,性别:男,名族:汉 籍贯:安徽省天长市,当前职务:学生,当前职称:无,学历:大学本科,研究方向:电气工程.