时滞弱耦合制造系统能源产需平衡理论与协调优化方法研究

项目名称： 时滞弱耦合制造系统能源产需平衡理论与协调优化方法研究

项目编号： No.71401044

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 管理科学

项目作者： 刘国胜

作者单位： 广东工业大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 在轮胎和陶瓷等高能耗行业，制造过程可直接利用的外部能源主要为电能，其他形式能源（如热能）和辅助产品（如高温蒸汽、压缩空气）需要由系统内部专用设备（如锅炉、压缩机）自行生产。目前对此类存在自产自足能源形式的制造系统的能源产需规划研究尚不多见，而其对实现制造业节能减排起到关键作用。 制造系统内部能源和辅助产品在生产和消耗过程中具有时滞和弱耦合特征，本项目以此为出发点，首先建立制造系统能源消耗的过程模型，对能源生产和转换中的时滞现象、使用过程中的弱耦合关系进行刻画，构建等效Petri网模型；其次建立能源产需平衡的数学方程，研究影响平衡关系的外生变量和内生变量作用机理；最后针对复杂制造系统规模过于庞大的特点，引入ATC方法对其进行分层分解、协调优化，达到提高系统能效的目标。 本项目的创新之处为：从产需平衡视角出发，引入Petri网和ATC策略，建立能源资源动态协调优化的理论、模型和求解方法。

中文关键词： 制造系统；节能减排；调度问题；Petri网；优化算法

英文摘要： In the energy-intensive industries such as tyre and ceramics et al., the external energy which manufacturing system can use directly is mainly electrical energy, as other energies (such as thermal energy) and subsidiary products need to be produced by the

英文关键词： Manufacturing system；energy-saving and emission reduction；scheduling problem；Petri-net；optimization algorithm