面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度模型

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1建立机械加工系统任务优化调整模型1.1 面向绿色制造的机械jn-r系统任务优化调度框图模型的内容与 目标南于机械加T系统是通过对资源的加T转化为半成品或成品的过程 ，在整个机械加T过程中 ，会伴随着出现资源、能源的消耗 ，生产中废弃物对环境带来负面影响。经过研究发现 ，对机械加T系统任务通过合理调度 ，可以减少对环境造成的负面影响 ，例如 ：如在车间中 ，存在两台卧式车床 ，分别为01号、02号 ，需要对A、B两批T件进行车削外圆作业 ，但由加工工艺的要求不同 ，在进行 A二车削外围作业时 ，主轴转速需要达到 600r/min，在进行 B工件车削外圆作业时 ，主轴转速需要达到 185 r/min，车削的时间为 15 min。在进行 A、B两批工件加T时 ，面对两种调度方案 ，第-种为使用 01号卧式车床进行 A工件车削外圆作业 ，使用02号卧式车床进行 B T件车削外圆作业 ；第二种为使用 01号卧式车床进行B T件 削外围作业 ，使用02号卧式车床进行 A二车削外圆作业 ，调度方案如图 1所示。

通过上述两种对比方案 ，根据实测获得数据 ，第-种调度方案下 ，空载总能耗值为0.79 kw，h，采用第二种调度方案 ，空载总能耗值为O.65 kW/h，综合对比可以发现 ，采取第二种调度方案进行-组-r件的加 f ，就可以节约电能 0.14 kW/h。 如 果 是 批量加 ，每天进行切削 20个Jl，It，的话 ，采取第二渊度方案比第-渊度方案每年 可 节 约 点 能 3360 kW。

根据这-案例 ，可以对面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度模型进行阐述 ，那就是以机械加工系统中机床的基本， - ， 、 、 、 ，车床No.O2方案1(O.79kW -h)方案 n(O.65 kW ·h)- - 图 1调度方案对比示意图2013年第11期总第131期SlLIC0N 1I/ALLEY参数、绿色特性等参数与加工任务的T艺参数、生产计划等相关参数作为调度问题进行输入 ，选择成本、时间、质量、资源消耗与环境影响作为机械加工的优化目标 ，通过合理安排获取优化调度方案 ，最终使机械加工系统在生产过程中降低资源的消耗 ，减少对环境的负面影响 ，建立的绿色制造的机械加T系统任务优化调度框图模型如图2。

图2中 ，机械加T系统实物流以黑色箭头表示 ，在进行产生作业的过程中 ，会伴随H现资源消耗及对环境的影响问题 ，调度问题的参数流以白色箭头来表示 ，通过对加工时间、加T质量、加工成本、加T环境目标、加 I 资源目标等参数进行优化 ，最终完成绿色制造的机械加T任务优化调整。

1.2 面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度的数字模型的内容与目标首 先 ，建 立 二三元组 数字模 型 ， 元 组数 字模 为 ：JpIy。

其中 为调度模型中的变量参数集 ，包括加工任务参数子集 ，设为J，机床参数子集 ，设为 M，0lJ，M。其中 ，J子集之中包含了加工时间、加工优先级、加工任务参数、加TT艺参数、交货期 ；M子集中包含了结构设计、辅助装备、机床成本、机床质量、噪音性能、能耗特征 、机床空闲时间、切削溶液耗量。

元组数字模型中 B代表的是调度模型的约束集 ，B内容主要包括机床负荷均衡约束、加工任务工艺要求的约束、加工任务最早开工时间约束 、加工方式约束等。

(上接第2页)3结束语随着当今科技的快速发展 ，机械加工业也取得了空前的发展 ，经济全球化也加速了机械加工工艺技术与国际相关[艺技术的接轨速度。当前 ，中国的机械加工行业 ，在加工工艺的精度、对误差的控制等方面提升很大 ，但是在机械加工]-艺过程中想要完全避免产生误差还需我们投入大量的时间与精力去进行研究与探讨 ，降低相关的因素对零部件精度的影响 ，降低和预防误差的产生要通过利用科学生产来实现 ，从而让机械加工工艺的精度能够更上-层楼 ，加快机械加工业的迅猛发展。