System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法技术_技高网

一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法技术

技术编号:44475904 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-04 17:44
本发明专利技术涉及智能制造领域,尤其涉及一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。本发明专利技术提供了一个两阶段算法,包括分批阶段和调度阶段。在分批阶段中,设计带有二维间隔约束和空间块左下放置策略的均衡高度分配贪心算法,对所有要生产的工件进行分批,确定工件批次,将得到的批次作为调度阶段算法的编码信息;在调度阶段中,设计带有优秀度策略驱动变邻域搜索的非支配排序遗传算法‑II,来进行增减材复合制造排产调度,实现最小化最大完工时间和总生产成本的优化目标。本发明专利技术能够实现增减材复合制造排产调度,更好地利用资源,最大化生产效率,并通过多车间协同工作,分散负荷,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能制造领域,尤其涉及一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。


技术介绍

1、增材制造,即3d打印,是通过逐层堆积材料的方式来构建三维实体的制造技术。增材制造具有加工灵活性高、材料利用率高、能够制造复杂结构等优点,然而,增材制造也有一些局限性,制造精度和强度可能不如传统制造方法。

2、减材制造,是通过去除多余材料的方式来获得所需的零件形状,常见的工艺有车削、铣削等。减材制造技术成熟,应用广泛。然而,减材制造在处理复杂几何形状和内部结构方面存在一定的局限性,材料利用率相对较低。

3、基于增材制造和减材制造的局限性,增减材复合制造逐渐得到发展和应用。增减材复合制造结合了增材和减材两种工艺的优势,在满足复杂结构需求的同时,还能够通过减材工艺提升加工精度。因此,增减材复合制造在高精度零件和功能复杂零件制造中展示了广泛的应用前景。

4、尽管增减材复合制造解决了复杂结构制造与精密加工的难题,但在实际应用中,仍面临着生产调度技术的挑战。增减材复合制造涉及增材工序与减材工序的组合,不同工序之间需要不同的设备等问题,而现有的生产调度方法难以满足这种多工序、多资源的复杂调度需求。为提高增减材复合制造的效率,迫切需要一种智能化的调度算法,解决增减材复合制造的排产调度问题。


技术实现思路

1、为了进一步提高智能制造的制造效率和精度,针对现有的生产调度方法难以满足这种多工序、多资源的复杂调度需求的问题,本专利技术提供了一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,该方法是一个两阶段算法,包括两个阶段,第一阶段是分批阶段,用于得到要生产的工件的分批结果,作为第二阶段算法的编码信息;第二阶段是调度阶段,用于对分布式车间增减材复合制造进行排产调度。

2、(1)在分批阶段中,设计带有二维间隔约束和空间块左下放置策略的均衡高度分配贪心算法,对所有要生产加工的工件进行分批,确定工件批次,将得到的批次作为步骤(2)中算法的编码信息;

3、(2)在调度阶段中,设计带有优秀度策略驱动变邻域搜索的非支配排序遗传算法-ii,来进行整体的增减材复合制造排产调度,实现最小化最大完工时间和总生产成本的优化目标:

4、min{cmax,tpc}

5、

6、tpc=∑∑∑∑pcijmf

7、式中,cmax,tpc分别是最大完工时间和总生产成本,是工厂f的最大完工时间,pcijmf是工件i的工序j在工厂f的机器m上生产加工的成本。

8、一种存储设备,所述存储设备存储指令及数据用于实现一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。

9、一种面向增减材复合制造的分布式车间调度设备,包括:处理器及存储设备;所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。

10、本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是:本专利技术结合了增材制造和减材制造的优点,可以在制造过程中快速地制造出复杂形状的物体,并且可以在制造过程中进行精细的控制,既能实现节省材料成本、快速简易制造,又能实现高精度加工。分布式车间生产,将生产任务分配到多个相互关联的车间或工厂中进行处理。每个车间都有不同的机器和工序处理能力,生产任务由多个工序组成,需在特定机器上完成。分布式车间生产问题的优点在于,能够更好地利用资源,最大化生产效率,并通过多车间协同工作,分散负荷,减少瓶颈。此外,通过合理的工件分配和机器调度,还可以降低生产成本,平衡各车间的任务负担。

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【技术保护点】

1.一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:该方法包括两个阶段,第一阶段为分批阶段,第二阶段为调度阶段;

2.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤(1)中,对所有要生产加工的工件进行分批,确定工件批次的具体实现步骤为:

3.如权利要求2所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤1.4中,工件的放置需要满足3个约束条件:

4.如权利要求3所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:工件批次的生产时间为:

5.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤(1)中,空间块左下放置策略为:

6.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:增材制造工艺为选择性激光熔化,指定的部件由材料粉末形成,粉末由激光束逐层熔化。

7.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤(2)的具体实现过程如下:

8.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:增材、减材复合制造约束:

9.一种存储设备,其特征在于:所述存储设备存储指令及数据用于实现权利要求1~8任一项所述的面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。

10.一种面向增减材复合制造的分布式车间调度设备,其特征在于:包括:处理器及存储设备;所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现权利要求1~8任一项所述的面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。

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【技术特征摘要】

1.一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:该方法包括两个阶段,第一阶段为分批阶段,第二阶段为调度阶段;

2.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤(1)中,对所有要生产加工的工件进行分批,确定工件批次的具体实现步骤为:

3.如权利要求2所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤1.4中,工件的放置需要满足3个约束条件:

4.如权利要求3所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:工件批次的生产时间为:

5.如权利要求1所述的一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:步骤(1)中,空间块左下放置策略为:

6.如权利要求1所述的一种面向增减材复...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡成玉冯家豪颜雪松龚文引
申请(专利权)人:中国地质大学武汉
类型:发明
国别省市:

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