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标题: 2018-B3：智能 RGV 的动态调度策略 [打印本页]
作者: 杨利霞    时间: 2019-9-27 10:53
标题: 2018-B3：智能 RGV 的动态调度策略
2018-B3：智能 RGV 的动态调度策略

, e8 y, e5 H4 C
) F: `1 [; u& x
, G6 H! q, W5 l! {. G0 {本文根据题目给定的智能加工系统及系统作业参数，针对一道工序物料加工作业、! C* X6 G& S+ [
两道工序物料加工作业、作业中故障处理等三种情况，建立数学模型，分别给出了相应
* e8 o$ e6 X* s) E) y的 RGV 最佳调度策略。* w* d' @" u  j& ^5 j
针对一道工序物料加工作业的情况，本文设计当 RGV 完成当前指令后若未接收到
& w1 h' e' j1 u( {4 a) {任何 CNC 的上料需求信号，RGV 将会根据调度模型立即判别执行一次移动指令，移动  _9 R( L8 E. ?8 u; t' r
到下一步发出上料需求信号的 CNC 前。并将作业效率最佳问题转换为一班次 8 小时内- J" ?  O# m# t  U
CNC 处于工作状态总时间最长，并假设 RGV 具有短时间的记忆储存功能，能够记录与
8 S! J# F$ `+ Y9 k9 ?# m) Q0 {匹配 RGV 与各 CNC 进行最后一次交互的时间，为 RGV 设计“八步一走”调度模型，在8 f2 }/ \  x/ F1 }
RGV 进行移动指令之前都会遍历搜索选择未来八次移动过后八台 CNC 的总等待时间最7 c$ W1 \4 k1 ~" k8 f
小的路径的第一步移动指令作为当前的移动指令。遍历所有可能的初始八台 CNC 的上
* g2 h" x* d- p$ p- }/ j# X料情况，依据 RGV“八步一走”调度模型取成料数最多的初始 CNC 上料顺序，完成任务
' }% e- Z' X/ J- O" X! `9 Q3 h4 I; }1。将题目给定的针对一道工序的三组数据带入模型计算，得出第一组最大物料加工数, M- N& t' S& T% K2 g* u' b
量为 382，第二组为 359，第三组为 392；推算了不考虑 RGV 运动时间的理想状态下，
% Y- @$ S; b3 `7 i! {三组数据的最大加工数量分别为 384、368、392；得到三组数据下加工系统的作业效率
; ]: @- F6 h5 _0 w3 n) n分别为 99.48%、97.55%、100%，完成任务 2。/ q" v& Z' n( q0 J  V/ l4 L. I
针对两道工序物料加工作业的情况，在不可更换刀具的前提下，由第一道工序与第
: `6 W( c: [" J: h9 u. m二道工序的比值，兼容考虑第二道工序之后的清洗时间，按比例分别为 CNC 安装 4:4、9 q8 R5 H) L  d& y) T
3:5、5:3 的刀具配比，并在对称性原则基础上调试具体安装方案；为 RGV 设计三步捆4 o& m+ e, V+ x$ V0 b2 @
绑（或四步捆绑加工调度模型）：RGV 遍历三步，取捆绑加工后的完成时间最前的走法。
, D" w4 H. o# D% b* [遍历所有的初始可能路径，依据捆绑调度模型取成料数最多的初始 CNC 上料顺序，完
1 B" P! X; i1 L( |8 v成任务 1。将给定的针对两道工序的三组数据带入模型计算，得出三组最大物料加工数
0 k- a8 D$ s2 z2 n7 l3 N# x量分别为 253、209、236；选择的两类 CNC 数量配比分别为 4:4、3:5、5:3；通过与理想: Q1 o/ R2 K* ~' x
状态下最大物料加工数量 268、216、236 进行比较，得到三组数据下加工系统的作业效
5 o' \; i$ G  }0 b/ g率分别为 94.40%、96.76%、100%，完成任务 2。
5 z! N) u" u) _, ]针对作业中故障处理的情况，本文将每一道工序加工的故障概率设为 1%，在判定* j/ J; X9 _$ Q' r7 L2 S
故障的 CNC 的加工时间内，以均匀分布随机一个时间点作为故障发生时间点，并从- a9 s$ }  s) b. q9 G. o: B
600~1200 秒之间均匀随机生成一个整数作为修复时间，在一道工序与二道工序的模型
2 d! I  C& ?# @( I. E6 h: b+ T2 E. R中作出以下调整：在故障发生的那一刻起，在 CNC 未修复并发出上料需求信号之前，
! C4 Y+ h5 S4 S; c3 j6 z& ~! e/ K将该 CNC 从系统中暂时抹去，RGV 在执行完当前指令后，不再进行有关该 CNC 的指* U3 g& U2 y4 t/ v8 D
令操作，直至 CNC 修复发出上料需求信号。考虑到故障发生的不确定性，以及人工修+ Q; ^; ^7 |' ^0 C+ S4 d  a1 N  H) E1 d
复时间的可操作性，在完成任务的基础下，再分别取修复时间为 600~1200 秒随机，600
5 y+ s% R9 e* h1 \/ s秒，900 秒，1200 秒做 20 组的随机试验探究成料数规律，进行均值和方差计算如下：
, E5 t) s! H, B9 P1 X! Q一 道 工 序 的 情 况 下 ， 第 一 组 数 据 关 于 4 类修复时间的成料数方差分别为
( O$ @1 w# n$ u2 |" s12.20,9.55,11.95,9.82；第二组数据方差分别为 15.57,18.68,19.55,14.68；第三组数据方差
/ G: g) B( m# J. u. m: |; }分别为 10.03,13.41,8.92,13.73；两道工序的情况下，第一组数据关于 4 类修复时间的成. {& R4 w) T- |% D. k
料数方差分别为 9.66,7.38,7.12,13.17；第二组数据方差分别为 7.85,3.39,5.87,9.69；第三
7 ~6 M% c: p; i2 z组数据方差分别为 7.66,4.58,7.72,10.13。由此可知，实际修复时，提升技工技术，将人工
% t$ i8 m; [) W4 `修复时间尽量控制在 10~15 分钟左右，可以较好增加结果稳定性。5 M$ e* C; E/ H: H

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作者: jehendo14    时间: 2020-8-2 00:22
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作者: WCG233    时间: 2021-4-29 12:54
感谢楼主分享; i- b2 H3 {$ M) o




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