面向能耗优化的车间调度方法研究及其应用环境开发

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1、硕士学位论文面向能耗优化的车间调度方法研究及其应用环境开发（应用型）RESEARCHONENERGYCONSUMPTIONOPTIMIZATIONORIENTEDJOBSHOPSCHEDULINGMETHODOLOGYANDDEVELOPMENTOFITSAPPLICATIONENVIRONMENT王伟哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：TP315学校代码：10213 国际图书分类号：620密级：公开工学硕士学位论文面向能耗优化的车间调度方法研究及其应用环境开发（应用型）博士研究生：王伟导师：闫纪红教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所

2、在单位：机电工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP315U.D.C:620DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONENERGYCONSUMPTIONOPTIMIZATIONORIENTEDJOBSHOPSCHEDULINGMETHODOLOGYANDDEVELOPMENTOFITSAPPLICATIONENVIRONMENT（Applied）Candidate：WangWeiSupervisor：Prof.YanJihongA

3、cademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineering Speciality：MechatronicsEngineering Affiliation：SchoolofMechatronicsEngineering DateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着全球能源价格的逐渐攀升以及环境问题的日益突出，能源对于制造企业生存和发展的制约越来越大。通过采用先进的数学建模

4、技术、自动化能源监测技术和网络化通讯手段，可以对制造业生产车间的能耗进行早期的预测和优化，为保证企业在正常生产的条件下，降低企业生产能源消耗、提高能源利用效率、减少生产成本、促进企业可持续发展具有重要意义。本文立足于优化制造企业的能耗组成，对车间层能耗建模与优化、基于Web的能源管理与调度系统的开发等方面进行了深入的研究。首先，本文对生产车间的能源消耗建模理论基础进行了深入的探讨。分析了车间层能源统计存在的基本问题，确定了标准煤作为能源基本度量标准的基本方法。并根据企业的能源消耗状况，将车间层的能源消耗分为加工能耗、调整能耗、等待能耗、运输能耗以及

5、公共能耗等五个基本组成部分，并在此基础上建立了车间层的能源消耗计算模型。同时根据该模型研究了能源预测控制模型的实现方法，该模型通过在传统的能源管理系统中引入基于生产调度方案的能源预测模型可以有效提高企业的节能响应速度。其次，本文以流水车间、混合流水车间、经典JSP生产车间为例，详细介绍了车间层能耗模型建立方法，并分别采用遗传算法对考虑能耗的车间调度模型进行了优化，仿真实验结果表明，通过合理分配生产任务中完工时间和能耗的权重，可以在保证企业生产的前提下，有效降低企业的能源消耗。然后，对基于Web的车间层能源调度与管理系统实现的关键技术进行研究。考虑到

6、系统功能设计和开发的基本要求，本文提出了一种采用MATLAB和JSP通讯实现Web能源调度管理系统开发的基本框架。详细介绍了利用Java和Tomcat构建Web服务器的基本方法，分析了ODBC和JDBC在MATLAB和SQLServer通讯过程中存在的差别，确定了数据库连接的基本方法。该部分还重点介绍了如何利用JavaBuilder实现MATLAB和Java通讯完成复杂工程算法研究。最后，本文从企业能源管理系统的基本功能需求出发，详细介绍了后台数据库设计方法，并根据系统的特点将数据库分为流水车间、混合流水车间、经典JSP车间三个子数据库。然后分别对

7、Web能源管理系统的四个主要模块：数据库查询与修改、生产车间能源调度管理、生产车间能耗计算以及用户管理等模块的设计方法进行了详细的描述，并完成了能源调度与管理系统的开发。关键词：能耗计算模型；车间调度；能源管理系统；可持续发展；Web应用-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNowadays,withenergycostrisingdramaticallyandenvironmentalproblemsgettingworseinthewholeworld,energyplaysamoreandmoreimportantroleint

8、hesurvivalanddevelopmentofenterprises.Enterprisescouldmakeful