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考虑机器功率消耗的低碳柔性作业车间调度问题研究开题报告

 2020-04-15 20:29:35  

1. 研究目的与意义(文献综述)

生产力的不断发展带动人类生活水平的不断提高,但也导致能源消耗的不断增加和自然环境破坏的日益严重。随着全球工业信息化的发展,以制造业为主的高排放、高污染和高能耗的行业,既加剧了环境污染又加速了能源消耗。目前“绿色发展”已被列入《中国制造2025》的基本方针,这是我国为实施制造强国战略所制定的首个十年规划。因此,顺利国家“节能减排”政策的号召,降低能源消耗是制造业亟待解决的问题之一。

生产调度问题一直是制造科学领域中的一个研究热点,有效的调度方案有利于提高制造企业的生产效率和资源使用率,从而为企业带来利润,但若要实现可持续发展,在努力提高单位生产效率的同时,就要减少生产活动对自然环境的破坏。随着人们节能环保意识的增强,低碳调度正逐步成为研究的热点。mouzon和yildirim将能源消耗目标引入单机调度问题中,建立了机器能耗最小和总拖期时间最小的多目标优化模型。shrouf等针对单机调度问题,建立以能耗最小为目标的数学模型,并采用遗传算法进行求解。fang等针对两机器流水作业车间建立了多目标优化的数学模型,考虑了生产过程中能量峰值负载、能耗和碳排放量等多因素,通过商业软件得到问题的pareto解。杨海东等以高效低碳为目标,研究了置换流水车间中的能效优化问题,考虑串行生产线中机器功率、空闲时间等因素对能源消耗的影响。dai等基于能量-效率机制建立柔性流水车间低碳调度模型,并设计了遗传模拟退火算法进行求解。liu和huang考虑了混合流水车间内以拖期时间、能量消耗和碳排放量为目标的生产调度问题。luo等针对混合流水车间同时考虑了生产效率和能量优化,并提出了一种蚁群算法进行求解。目前,有关低碳调度问题的研究还处于初步探索的阶段,上述文献只对简单的制造系统(单机、两机和流水车间)进行了研究,而实际的制造系统往往具有更加复杂的结构。因此,需对低碳调度问题进行进一步的研究,并将其推广到更一般的制造过程中。

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2. 研究的基本内容与方案

在传统的调度模型中考虑节能减排目标的相关研究刚刚开展,而且主要集中在单机调度、并行机调度和流水车间调度中,在柔性作业车间调度问题中的相关研究非常稀少。为此,本文研究考虑机器功率消耗的柔性作业车间低碳调度问题,针对车间高能源消耗、高碳排放的设备设计新的可行调度模型,并利用nsga-ii算法对模型进行求解,以期得到的可行解符合绿色低碳和实际生产的需求,并在以下方面进行探索性研究:



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3. 研究计划与安排

第01-04周 (截至03月25日):完成开题报告和外文翻译;

第05-08周 (截至04月22日):完成知识准备和论文提纲;

第09-11周 (截至05月13日):完成难点攻克和论文撰写;

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4. 参考文献(12篇以上)

references:

[1]. wu,x. and y. sun, a green scheduling algorithm for flexible job shop withenergy-saving measures. journal of cleaner production, 2018. 172: p. 3249-3264.

[2]. 包哲人与徐华, 面向能耗机制的多目标柔性作业车间调度. 计算机应用研究,2017(12): 第3617-3622页.

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