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TA的每日心情 | 开心 2021-8-11 17:59 |
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签到天数: 17 天 [LV.4]偶尔看看III 网络挑战赛参赛者 网络挑战赛参赛者 - 自我介绍
- 本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。
 群组: 2018美赛大象算法课程 群组: 2018美赛护航培训课程 群组: 2019年 数学中国站长建 群组: 2019年数据分析师课程 群组: 2018年大象老师国赛优 |
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2018-B3:智能 RGV 的动态调度策略 1 J/ X) k; w3 E; ~% w; W0 X. z) E
! C9 d) W4 Q. x' q1 v1 y4 s( M2 R0 X( {' `
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、
& `. b' Z* v3 C) ], J7 r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
$ Z+ [! s, u2 J$ V# G/ k# }. T% _' e的 RGV 最佳调度策略。
3 S- v+ H# h% p( c; ~' t% T2 Q% k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
$ V0 h: @$ T- u8 G, a7 S- h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
' f. ~9 B! V' g! M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
4 [- P: k" r, lCNC 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
1 N, i9 |7 o5 r6 c4 t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/ H$ ~4 V2 `' k; S9 e
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
( v% J. ~& p$ R$ c7 h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
( P: j. d ?4 {2 W# V% [1 |- j8 N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
( {( i8 G7 E* b7 A" g7 N0 ^9 G1。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
/ _+ `# C6 Z- n# U9 W# `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," ^0 l k% K8 b0 ]
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
+ Z' q! g0 p& e# `3 P) v分别为 99.48%、97.55%、100%,完成任务 2。
! q* F& }; Y# j. @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
4 m6 w, w- ^! ~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、
2 C6 g$ B L% `7 t6 G0 c$ |# E3:5、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
2 D9 g4 ?$ Z: X, S8 r% G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。
% L) G6 j* ]1 |. M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
! F6 n. z7 A- \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/ n3 W6 K: C* b% s. U+ S) ^+ l8 w
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$ H; m" Q: B9 P0 o2 G
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
' S7 `+ T2 _. `- m. i率分别为 94.40%、96.76%、100%,完成任务 2。
4 z6 S# N5 n. q/ p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0 a* j0 R0 D9 | f9 B5 U% p/ G
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3 m3 U! D0 Z7 u; [1 u
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# z& g: ?* P) a# d3 _$ l
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,
% s1 {2 o0 i. H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" j' |& b$ q: Y% u
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4 g) W9 c. e/ g) B I
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
: k, S7 C) C" ^7 s* _( z6 i. [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:* U) L4 r f7 f: G# ?/ U# {- ~1 F$ x
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* c3 }* t1 U- t8 c
12.20,9.55,11.95,9.82;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) @6 i% w& n8 S, i2 `
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
K, J2 n6 t9 M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" ~) p; Z+ M5 T/ y' n
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' {7 t7 I0 c1 N. A$ J
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。6 n4 a5 }" y+ A8 y0 }5 {% i7 f/ I
: B# Q* h+ N& I) r7 ]" ~! }/ X5 |8 G
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