基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的配方管理組件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、批量生產(chǎn)過(guò)程主要用于生產(chǎn)小批量、多品種、高價(jià)值、系列化的化學(xué)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于食品、制藥等行業(yè)。批量生產(chǎn)過(guò)程最重要的特點(diǎn)是其可以根據(jù)市場(chǎng)需求，利用已有的相同生產(chǎn)裝置，采用不同的配方，靈活配比不同的原料，改變相應(yīng)的生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，從而表現(xiàn)出良好的生產(chǎn)柔性。但是批量企業(yè)的柔性生產(chǎn)很大程度上依賴于生產(chǎn)調(diào)度，配方管理和配方切換的效率。
　　 目前，化工批量生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題的研究還不完善，沒(méi)有較為成熟的用于自動(dòng)優(yōu)化調(diào)度的一般方法?，F(xiàn)有

2、研究方法都是基于數(shù)學(xué)模型建立在確定的和靜態(tài)的情況下，無(wú)法處理化工批量生產(chǎn)系統(tǒng)中的不精確知識(shí)，而且無(wú)法滿足動(dòng)態(tài)調(diào)度的需求，降低了批量生產(chǎn)企業(yè)的柔性。
　　 在配方管理，配方切換方面，目前主要有兩種解決方案:一是利用DCS中已有的標(biāo)準(zhǔn)控制及輔助功能模塊，手工編寫配方程序，當(dāng)配方發(fā)生變化時(shí)，需要重新編寫配方程序，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，降低了生產(chǎn)線的柔韌性。另一種是專業(yè)的配方管理應(yīng)用軟件，行業(yè)局限性大，可移植性差，僅適用于固定的配方管理，無(wú)法完成動(dòng)

3、態(tài)調(diào)度的配方自動(dòng)切換。
　　 因此在分析批量生產(chǎn)柔性需求的基礎(chǔ)上，本文研究了現(xiàn)有監(jiān)控組態(tài)軟件和配方管理模型，遵循ISAS88標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)批量生產(chǎn)企業(yè)的動(dòng)態(tài)調(diào)度及配方管理需求，構(gòu)建了基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的新型配方管理組件，用于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)調(diào)度，配方管理及配方的自動(dòng)生成。
　　 本文設(shè)計(jì)了基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的配方管理模型用于描述批量生產(chǎn)和配方的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。目的在于集成化地為批量生產(chǎn)企業(yè)的短期生產(chǎn)計(jì)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持，利用這些數(shù)據(jù)實(shí)

4、現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)調(diào)度方案，自動(dòng)生成配方程序，提高配方及批量生產(chǎn)的切換效率。
　　 為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度的自動(dòng)化，本文提出了多目的批處理過(guò)程動(dòng)態(tài)調(diào)度的混合整數(shù)規(guī)劃算法。建模采用連續(xù)時(shí)間描述，將任務(wù)和設(shè)備分配表達(dá)為兩類0-1變量。減少了模型的整數(shù)變量，提高模型的求解效率，此外，根據(jù)批量過(guò)程和所建數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，本文還提出了動(dòng)態(tài)調(diào)度任務(wù)集界定等改進(jìn)方法，近一步減小了模型的規(guī)模。仿真驗(yàn)證表明，新型配方管理模型對(duì)于動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題