面向精益生产的离散制造系统动态调度方法研究

提出一种基于耦合瞬态混沌神经网络方法的滚动时域动态调度策略，用于解决精益生产中产品准时化装配所需零部件的同步加工问题，证明两个神经网络子网稳定状态和系统最优调度解之间的对应关系。提出一种能吸收随机急件扰动的鲁棒预调度思想解决多资源约束的多目标动态调度问题，基于多种群免疫搜索和遗传算法提出一种两阶段协同混合遗传算法，证明该算法的计算复杂性。针对机器缓冲区容量较大且工件具有柔性加工路径的生产环境，提出一种能够实时构建分布式自动机死锁监控器的新方法，分析和证明所构建的死锁监控器的有效性。建立加工时间不确定且带资源共享的多机多产品动态调度问题的随机动态规划模型，推导和证明最优目标值函数的相关性质，并基于最优目标值函数性质提出一种启发式近似动态规划算法用于求解该随机动态规划模型，分析并证明该算法的计算复杂性和收敛性。研发面向精益生产的离散制造系统动态调度软件系统，并应用于实际，产生显著经济效益。

本项目旨在研究面向精益生产的离散制造系统动态调度问题，提出了一种基于耦合瞬态混沌神经网络方法的滚动时域动态调度策略，用于解决精益生产中产品准时化装配所需零部件的同步加工问题，分析了两个神经网络子网稳定状态和系统最优调度解之间的对应关系。提出了一种能吸收随机急件扰动的鲁棒预调度思想解决多资源约束的多目标动态调度问题，基于多种群免疫搜索和遗传算法提出一种两阶段协同混合遗传算法。针对机器缓冲区容量较大且工件具有柔性加工路径的生产环境，提出了一种能够实时构建分布式自动机死锁监控器的新方法，分析了所构建的死锁监控器的有效性。建立了加工时间不确定且带资源共享的多机多产品动态调度问题的随机动态规划模型，推导和证明了最优目标值函数的相关性质，并提出了一种启发式近似动态规划算法用于求解该随机动态规划模型。在上述研究成果的基础上，研发了面向精益生产的离散制造系统动态调度软件系统，可用于解决汽车、家电及模具等混流生产企业所面临的离散制造系统动态调度问题，具有很好的应用前景。可见本项目的研究对我国精益生产企业的离散制造系统动态调度理论的发展与应用都具有重要的意义。发表学术论文15篇，其中，国际核心期刊论文6 篇，国内核心期刊论文6篇，被SCI收录1篇(SCI源刊3篇)，EI收录7篇。申请2项中国发明专利。