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面向炼钢动态调度的扰动识别与分类方法研究
作 者: 张书冉
导 师: 薄洪光
学 校: 大连理工大学
专 业: 企业管理
关键词: 生产扰动 实时信息 扰动分类 规则推理 证据理论
分类号: F426.31
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 23次
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内容摘要
随着社会的发展,特钢行业面临着越来越大的竞争压力。能源价格、原燃料价格不断上升给特钢行业带来了越来越大的成本压力;同时社会对产品的需求也越来越个性化、小批量、多品种化,对企业的生产过程带来了越多的压力。特钢生产过程又具有复杂多变、工艺路线长、工艺交叉多等特征,外界环境的变化对生产工艺、计划等造成的影响巨大。特钢生产过程自身又是一个充满不确定性的过程,物料加工时间、物料成分、设备能力状态、物料选用的工序设备等都具有很大的变动性,加之交叉多变的工艺,给特钢的生产调度带来了很大的困难。为了及时响应生产过程内外部的压力,需要能够实时监控生产过程信息,查找过程中的“不稳定”信息,及时应对生产变动,提高生产效率,降低生产成本,增强产品竞争力。针对生产过程扰动处理的需求,建立了生产信息实时监控模型,随时检测生产扰动,响应生产过程中的不确定性信息,提高系统的灵敏度。建立了以信息熵为特征的生产扰动检测模型,及时判断生产中的不确定性是否在可控范围内。根据设定的识别阈值和系统动态的扰动检测偏离度值,判定系统的状态,为进一步的决策做出依据。根据扰动的特点和原因,建立了生产扰动的故障树模型。分析生产扰动的原因,揭示生产扰动中来源,通过图形的方式使扰动分析更清晰。针对订单等显性扰动,通过xBOM的监控采用直接处理识别的方式。对于隐性扰动及不易识别的质量、设备能力等的扰动,建立了基于规则推理的扰动分类模型。对于为难以通过规则推理判定的扰动类型,采用证据理论的方式,判别扰动类型,实现扰动的快速识别。通过扰动的快速识别,为下一步的重调度提供支持,增强系统的响应能力,提高系统的稳定性。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 1 绪论 9-14 1.1 项目背景 9-10 1.2 研究目的和意义 10-12 1.3 本文的主要研究内容 12-14 2 文献综述 14-21 2.1 动态不确定环境下生产扰动的形成因素及分类研究 14-15 2.2 动态不确定环境下的扰动处理问题研究现状 15-19 2.2.1 针对生产扰动的动态调度策略 15-18 2.2.2 动态调度中不确定信息的表达方式 18-19 2.2.3 动态调度中的生产扰动识别技术 19 2.3 现有研究的不足之处 19-21 3 生产过程实时信息监控模型 21-24 3.1 生产过程实时信息监控的概述 21 3.2 动态不确定环境下生产过程监控模型 21-22 3.3 实时信息监控数据结构 22-24 4 基于信息熵的生产扰动识别技术 24-35 4.1 信息熵简述 24 4.2 基于生产偏离度信息熵的生产扰动识别方法 24-28 4.3 动态调度环境下生产扰动识别模型 28-29 4.4 生产扰动识别模型中关键数据获取方法 29-31 4.4.1 基于调度模型的三阈值设定数据获取 29-30 4.4.2 基于平稳调度水平的单阈值设定 30-31 4.5 生产扰动识别算法流程 31-33 4.6 应用实例验证 33-35 5 基于故障树的扰动分类技术 35-60 5.1 生产扰动分类流程 35-36 5.2 生产扰动故障树的建立 36-43 5.2.1 故障树概述 36-37 5.2.2 生产扰动形成因素分析 37-40 5.2.3 生产扰动故障树建立步骤 40-43 5.2.4 生产扰动故障树模型 43 5.3 基于规则推理的扰动分类技术 43-53 5.3.1 规则推理技术概述 44-45 5.3.2 知识表示方法 45-46 5.3.3 基于Rete算法的规则推理技术 46-48 5.3.4 分类规则冲突消解策略 48-49 5.3.5 异常事实数据的处理 49 5.3.6 应用实例验证 49-53 5.4 基于证据理论的规则合成技术 53-60 5.4.1 证据理论概述 54-55 5.4.2 证据特征提取方法 55-56 5.4.3 证据合成算法 56 5.4.4 状态数据的提取 56 5.4.5 应用实例验证 56-60 6 结论 60-61 6.1 总结 60 6.2 展望 60-61 参考文献 61-64 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 64-65 致谢 65-66
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中图分类: > 经济 > 工业经济 > 中国工业经济 > 工业部门经济
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