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围巾包装生产线订单排序优化与产品识别研究及实现

潘佳豪

围巾包装生产线订单排序优化与产品识别研究及实现

潘佳豪1
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作者信息

  • 1. 东华大学
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摘要

服装企业生产方式伴随着社会消费水平的日益增长,正在从面向库存(MTS)向面向订单(MTO)转变,以客户订单作为组织生产的主导依据。订单的包装是服装产品出货前的最后步骤,需结合订单、库存、机器处理能力等情况安排包装顺序,提取对应产品组合并送至包装线打包,在规定时间内完成出货。研究产品出货效率优化的相关技术、缩短产品交付期在提高现阶段企业竞争力方面具有重要意义。 本文从围巾生产企业的订单包装交付流程入手,开展其优化相关的关键技术研究,主要研究内容如下: (1)包装线上订单分配与排序数学模型的建立。基于相关企业包装车间的实际情况,根据当下企业生产模式的特点以及客户主导生产与发货的需求,运用数学规划方法,以最小化总拖期时间和最小化最大完成时间表为优化目标,建立了考虑包装线机器分配及机器调整时间的订单分配排序0-1混合整数规划模型。 (2)订单分配与排序数学模型的启发式算法求解。针对所建立的包装车间订单排序调度问题的数学模型,采用了现代启发式算法进行求解。在NSGA-III算法的基础上,引入人工免疫算法NICA为NSGA-III算法提供外部进化动力,提出了NICA-NSGA-III组合优化算法。针对实际算例的求解实验结果表明,基于本文数学模型求解得到的方案在完成时间表长度与总拖期时间相较于原调度方法均有优化,本文所提出的NICA-NSGA-III组合优化算法可将在单次求解中获取到优质解集的概率相较于NSGA-III算法提高87.5%。 (3)包装线上围巾的姿态识别。针对包装车间生产环境,预处理采集到的围巾图像后,通过结合自适应高低阈值求取的Canny边缘检测方法获取待识别围巾的边缘信息,根据袋装围巾的形态特点利用优化的Graham算法求取围巾凸边缘,实现围巾的清晰近似外边缘获取。基于清晰围巾外边缘图像进行填充处理后,通过Hu不变矩提取图像的形状特征,分别利用一阶和二阶矩求取围巾的姿态数据,实验结果表明,所求中心坐标基本吻合,角度计算的平均误差为0.6481°,平均处理时间为0.2654s。 (4)围巾包装车间订单排序与管理系统的实现。根据企业包装车间对订单管理工作的实际需求,并结合本文所研究的订单分配排序模型与求解算法,采用ASP.NET MVC对企业数据管理系统中包装订单管理部分系统进行了开发与实现。

关键词

服装包装/车间调度/订单排序/产品识别/启发式算法/图像处理/Web应用

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授予学位

硕士

学科专业

机械工程

导师

周其洪

学位年度

2022

学位授予单位

东华大学

语种

中文

中图分类号

TS
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