随机扰动环境下数控加工工艺规划与车间调度集成的能效机理及其优化问题研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51905449
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0510.制造系统与智能化
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
In the practical machining system, a series of random interruptions including random arrival of new parts and random machine break down would occur subsequently. The Energy consumption characteristics of machining system under such interruptions conditions tends to be quite complicated, varying substantially with respect to multiple dynamic processes. Considering that the effects between process planning, job shop scheduling and energy efficiency, this project attempts to investigated the interaction effects between integration of process planning and scheduling and energy efficiency for the random interruption triggered machining system, and presents a set of theory and methods for energy-efficient integration of process planning and scheduling. Firstly, the energy consumption characteristics of machining system under random interruptions is analyzed and the influence factors are determined. Secondly, the influence effect model of integration of process planning and scheduling on energy efficiency for the uncertain machining system is developed and the interaction effects of cutting parameters, process routes and scheduling is revealed. Thirdly, the reactive integration model of process planning and scheduling model is developed to maximize the energy efficiency for machining system under interruption. The estimation of distribution algorithm combined with Q-learning is present as an optimization solution for the reactive integration model. Furthermore, a robust integration model is developed for the interruption triggered machining system and a decomposition and interactive optimal searching algorithm is presented to obtained the robust integration schemes. Finally, a practical machining workshop is selected for experimental validation. This research project will form a set of energy-efficient integration method of process planning and scheduling for machining considering multiple interruptions, which is of significance for providing technical support of energy efficiency optimization and improvement for mechanical machining system.
针对随机扰动环境下数控加工系统能量流程复杂、能效动态变化大,且工艺规划与车间调度集成的能效作用机理复杂不明确等问题,将研究随机扰动环境下数控加工工艺规划与车间调度集成的能效机理及其优化问题。将揭示随机扰动环境下数控加工系统能效特性与能效影响因素,研究随机扰动环境下工艺规划与调度集成的能效映射关系模型与作用机理;建立响应实时扰动的工艺规划与车间调度高能效集成优化模型,提出基于多种群分布估计算法与Q-learning的动态集成优化方法,实现对随机扰动事件的动态实时响应;以数控加工车间随机事件历史数据为基础,研究随机扰动环境下工艺规划与车间调度高能效集成鲁棒优化模型与方法。最后,选取实际数控加工车间开展实验验证与应用研究。本项目属于绿色制造领域应用基础研究,密切结合机械制造业节能减排产业发展需求,将形成一套面向随机扰动事件的数控加工能效优化理论与方法,对提高数控加工系统能量效率具有重要的意义。
结项摘要
本项目聚焦数控加工系统能效优化问题,针对新工件随机到达、机床故障、紧急工件插单等扰动事件,以工艺规划与车间调度集成优化为切入点,研究随机扰动环境下数控加工系统能效优化理论与方法。揭示了随机扰动环境下数控加工系统多源能量流特性,提出了基于工业物联网(IoT)和数据驱动的制造车间多层级能效在线采集方法,为能效映射关系模型和作用机理研究提供了基础数据支持;集成工艺路线、工艺参数、车间调度等多重离散-连续混合变量,建立了面向随机扰动的工艺规划与车间调度集成的能效映射关系模型,揭示了数控加工工艺规划与车间调度集成的能效作用机理;提出了面向随机扰动的工艺路线、工艺参数与车间调度动态集成优化机制,建立了面向单一扰动和面向双重扰动的数控加工工艺规划与车间调度动态集成优化模型;结合优化问题特征,设计了多种高效的启发式算法进行求解,并对所提出算法进行了仿真测试以验证其有效性;选取以实际加工车间为应用场景,对所提出动态集成优化方法的节能效果进行了验证分析。本项目研究成果对于提升数控加工系统能量效率具有重要的意义,可有效助力我国制造业绿色可持续发展需求。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Energy-aware sub-regional milling method for free-form surface based on clustering features
基于聚类特征的自由曲面能量感知分区铣削方法
- DOI:10.1016/j.jmapro.2022.10.057
- 发表时间:2022-12
- 期刊:Journal of Manufacturing Processes
- 影响因子:6.2
- 作者:Junhua Zhao;Lingling Li;Congbo Li;John W. Sutherl;Li Li
- 通讯作者:Li Li
An integrated energy efficiency evaluation method for forging workshop based on IoT and data-driven
基于物联网和数据驱动的锻造车间综合能效评价方法
- DOI:10.1016/j.jmsy.2022.10.010
- 发表时间:2022-10
- 期刊:Journal of Manufacturing Systems
- 影响因子:12.1
- 作者:Hongwei Zhang;Li Li;Lingling Li;Wei Cai;Jiefei Liu;John W. Sutherl
- 通讯作者:John W. Sutherl
考虑扰动事件的机械加工工艺参数与车间动态调度综合节能优化
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:机械工程学报
- 影响因子:--
- 作者:吕岩;徐正军;李聪波;李玲玲;杨秒
- 通讯作者:杨秒
An Integrated Solution to the Energy Consumption of a Resource-constrained Machining System
资源受限加工系统能耗的综合解决方案
- DOI:10.1109/tase.2019.2950854
- 发表时间:2020
- 期刊:IEEE Transactions on Automation Science and Engineering
- 影响因子:5.6
- 作者:Lingling Li;Congbo Li;Ying Tang;Li Li;Xingzheng Chen
- 通讯作者:Xingzheng Chen
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
中国苜蓿施肥产量效应的Meta分析
- DOI:10.12118/j.issn.1000-6060.2021.03.26
- 发表时间:2021
- 期刊:干旱区地理
- 影响因子:--
- 作者:才璐;王林林;罗珠珠;李玲玲;牛伊宁;蔡立群;谢军红
- 通讯作者:谢军红
miRNA 调控银屑病角质形成细胞增殖机制的研究进展
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:中国麻风皮肤病杂志
- 影响因子:--
- 作者:梅沉成;张云璧;霍春波;曾亚军;孙少馨;张润田;陈广山;李玲玲
- 通讯作者:李玲玲
黄土高原苜蓿-粮食作物轮作下土壤细菌群落特征和生态功能预测
- DOI:10.13287/j.1001-9332.202204.028
- 发表时间:2022
- 期刊:应用生态学报
- 影响因子:--
- 作者:王晓菲;罗珠珠;张仁陟;牛伊宁;李玲玲;田建霞;孙鹏洲;刘家鹤
- 通讯作者:刘家鹤
中药熏蒸治疗寻常型银屑病疗效及安全性的系统评价
- DOI:10.16025/j.1674-1307.2021.09.026
- 发表时间:2021
- 期刊:北京中医药
- 影响因子:--
- 作者:蔺依;李迅;屈双擎;杭海燕;张霞;郑笑冉;王子;李玲玲
- 通讯作者:李玲玲
铁素体不锈钢盐酸基酸洗过程稳定性的控制研究
- DOI:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2018078
- 发表时间:2019
- 期刊:金属功能材料
- 影响因子:--
- 作者:李晓亮;陈韧;尤晶;孙野;张作良;李玲玲;史培阳
- 通讯作者:史培阳
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}