Werkstattsteuerung mit genetischen Algorithmen und simulativer Bewertung: mit 7 Tabellen
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1995
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| Schriftenreihe: | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung <Stuttgart>: IPA-IAO-Forschung und -Praxis
220 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 1995 |
| Beschreibung: | 163 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis Seite
1 Einleitung 13
2 Aufgaben im Bereich der Werkstattsteuerung 16
3 Abgrenzung der Werkstattsteuerung und Bewertung vorhandener Verfahren 19
3.1 Dispositiver Teil der Werkstattsteuerung 22
3.2 Durchführender Teil der Werkstattsteuerung 23
3.3 Kriterien zur Bewertung von Werkstattsteuerungsverfahren 25
3.3.1 Modellierungssprache 25
3.3.2 Optimierungsverfahren 27
3.4 Einteilung von Werkstattsteuerungsverfahren 28
3.4.1 Optimalplanungsverfahren 30
3.4.2 Näherungsverfahren 31
3.4.2.1 Spezialheuristiken 31
3.4.2.2 Prioritätsregeln 32
3.4.2.3 Expertensystembasierte Verfahren 32
3.4.2.4 Agentenbasierte Verfahren 33
3.4.2.5 Dekompositionsverfahren der ganzzahligen Optimierung 34
3.4.2.6 Simulationsbasierte Verfahren 34
3.4.2.7 Genetische Algorithmen und Evolutionsstrategien 36
3.4.3 Zusammenfassung der Bewertungsergebnisse 38
4 Untersuchung von Simulationsverfahren und genetischen Algorithmen 40
4.1 Simulationsbasierte Optimierungsverfahren 40
4.1.1 Modellierungselemente und verfahren 42
4.1.2 Abarbeitungsstrategien für das Modell 46
4.2 Genetische Algorithmen 47
4.2.1 Codierung der Optimierungsaufgaben 48
4.2.2 Lösungsauswahl und genetische Operatoren 51
4.3 Genetische Algorithmen mit simulativer Bewertung 55
5 Zusammenfassende Bewertung vorhandener Verfahren und Zielsetzung der Arbeit 57
6 Anwendungsorientierte Modellierung und flexible Optimierung 59
6.1 Genetische Algorithmen zur Lösung von Werkstattsteuerungsaufgaben 59
6.1.1 Basisaufgaben 61
6.1.2 Datenstrukturen für Basisaufgaben 64
6.1.3 Filter auf Datenbestände und Umsetzung von Datenstrukturen 66
6.1.4 Kombination von Basisaufgaben 67
6.1.5 Auswahl von Lösungen 68
6.1.6 Genetische Operatoren 69
6.1.7 Durchführbarkeit der Lösungsvorschläge 71
6.2 Beschreibungssprache zur anwendungsorientierten Modellierung von
Fertigungsprozessen 72
6.2.1 Einordnung der verrichtungsorientierten Sprachelemente 73
6.2.1.1 Sichten auf Produktionssysteme 74
6.2.1.2 Grobstruktur der Bausteintypen 76
6.2.2 Marken 77
10
6.2.3 Systembausteine 78
6.2.3.1 Synchronisationspuffer 81
6.2.3.2 Operation 82
6.2.3.3 Operationsvarianten 85
6.2.4 Bausteinverknüpfungen 86
6.2.5 Zuordnung der Lebenspläne 88
6.2.6 Abbildung von Steuerungsfunktionalitäten 90
6.2.6.1 Nachrichtenaustausch 92
6.2.6.2 Synchronisationspuffer 93
6.2.6.3 Vorbereitungsphase von Operationen 94
6.2.6.4 Durchführungsphase von Operationen 99
6.2.6.5 Nachbereitungsphase von Operationen 100
6.2.6.6 Modellzeit und Abarbeitung der Ereignisse 102
6.2.7 Systemgrenzelemente 105
6.2.8 Lebensplanerweiterungen 106
6.3 Integration der Sichten Funktion, Information und Gegenstand 108
6.4 Integration des Optimierungsmoduls mit dem Simulationssystem 111
6.4.1 Technische Integration 111
6.4.2 Logische Integration 114
7 Beispiele zum Einsatz des beschriebenen Verfahrens 117
7.1 Planung eines Werkstattproduktionsprogramms 117
7.1.1 Modellierung 117
7.1.2 Codierung 118
7.1.3 Optimierung 119
7.2 Ressourcenzuordnungs und Reihenfolgeoptimierung in einer
Getriebefertigung 121
7.2.1 Modellierung 123
7.2.2 Codierung 125
7.2.3 Optimierung 126
7.3 Reihenfolgeoptimierung im Warmwalzwerk 127
7.3.1 Modellierung 128
7.3.2 Codierung 130
7.3.3 Optimierung 131
8 Zusammenfassung und Ausblick 133
9 Schrifttumsverzeichnis 135
Anhang A Programmablaufpläne 151
Anhang B Gemischt ganzzahliges Modell zur Ressourcenzuordnung in einer
Getriebefertigung 157
Anhang C Beispiele zur Benutzeroberfläche des realisierten Verfahrens 161
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