论文摘要
本硕士学位论文受上海科委科学技术研究重点项目《节能型三相输配电变压器关键技术研究》(042112062)资助，是该重点项目研究的关键技术之一。目前，我国大多数输配电变压器生产厂仍采用叠积式铁芯制作变压器。对称三角形结构的圆截面卷铁芯三相输配电变压器，是近几年才开发出来的新型节能配电变压器，它的卷铁芯设计与制造技术需要进一步的研究开发和完善。本论文主要对节能型卷铁芯变压器制造系统及车间调度问题进行研究。论文针对节能型三角形输配电变压器的圆截面卷铁芯设计与生产制造中存在的问题，结合计算机控制技术以及遗传算法等，从智能化算法和智能化控制、硬件和软件等几方面，对卷铁芯设计与制造系统进行研究开发，并根据生产实际要求，设计了圆截面卷铁芯展开带裁剪计算机控制系统和圆截面卷铁芯成型卷绕计算机控制系统，研究开发了基于遗传算法的卷铁芯变压器制造车间调度技术。本文首先分析了节能型卷铁芯输配电变压器的制造工艺，构思了节能型卷铁芯输配电变压器制造系统架构，研究了变压器圆形截面卷铁芯成型卷绕的卷绕方法，并针对当前变压器卷铁芯展开带裁剪存在带材的浪费的现况，引出了圆形截面卷铁芯节材剪裁设计方案。将开发的剪裁控制软件，变压器卷铁芯成型卷绕软硬件控制系统投入合作企业中试用，达到了预期的效果。接着针对节能型三相输配电变压器制造系统的实际需求，提出了节能型卷铁芯输配电变压器的制造系统两层调度体系：上层调度体系负责由控制中心下达到各车间生产任务的部署，下层车间级的调度为各具体生产环节的执行。本文重点是针对下层的车间调度展开研究，并以剪裁车间的生产加工为例，提出了一种基于改进遗传算法的调度模型，在基于作业的编码方法上融入了基于机器分配的编码方法，结合此二维编码方法设计了相应的交叉变异操作，兼顾了生产成本和生产时间两个目标，有效地解决了多目标优化问题，具有一定的创新性。最后，本文又对遗传算法进行了较深入的理论探讨，为将来车间优化调度系统的建立奠定了基础。本论文研究开发的基于遗传算法的车间调度技术的节能变压器制造系统，既是对传统制造方式改革的大胆尝试，也对提高变压器制造产业的经济效益、提高我国制造业竞争能力，起到了一定的推动作用。