【摘要】：流水車間批組調(diào)度(Flowshop Scheduling with Batching, FSB)問題在實際制造系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用背景,比傳統(tǒng)的流水車間調(diào)度問題更復(fù)雜,有效的調(diào)度算法可以提高資源的利用率和生產(chǎn)效益。因此,FSB問題的研究具有重要的理論和實用價值。相對于傳統(tǒng)的優(yōu)化方法,進(jìn)化算法在解決多目標(biāo)優(yōu)化問題時具有一定的優(yōu)勢,因此本文采用進(jìn)化算法解決多目標(biāo)FSB問題,針對FSB問題的三個分支(帶有成組工件的FSB問題、批交付FSB問題以及具有批加工設(shè)備的FSB問題)展開研究,取得了較好的結(jié)果。主要內(nèi)容如下： 研究帶有成組工件的FSB問題,建立了同組工件可拆分條件下的多目標(biāo)優(yōu)化模型,設(shè)計了多目標(biāo)混合遺傳算法(MOHGA).算法中引入基于累計排序策略和自適應(yīng)密度評估的適應(yīng)度計算方式更好地保持群體多樣性,并根據(jù)問題的特征定義了兩種鄰域結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部搜索提高算法的收斂速度�；鶞�(zhǔn)問題和實際問題的求解結(jié)果,驗證了所提算法的有效性。應(yīng)用有限Markov鏈的有關(guān)理論分析了MOHGA的收斂性。 構(gòu)建了批交付FSB問題的多目標(biāo)優(yōu)化模型,首先對提前／拖期最小化問題,分析了優(yōu)化調(diào)度的性質(zhì),給出了工件排序一定時確定開工時間的最優(yōu)算法,實驗分析了成組技術(shù)約束對提前／拖期目標(biāo)的影響。其次對包含提前／拖期在內(nèi)的多個目標(biāo)的高維優(yōu)化問題,提出了利用權(quán)重向量控制進(jìn)化方向的可控權(quán)重進(jìn)化算法(CWEA)。仿真算例和調(diào)度實例的計算結(jié)果表明,CWEA能有效克服單純Pareto排序比較在解決高維優(yōu)化問題時的困難,對于雙目標(biāo)和目標(biāo)數(shù)目較多的優(yōu)化問題均能獲得較多的分布更均勻的解。 針對有不可用時間段約束的FSB問題,提出采用工件的非置換排序以減少機(jī)器額外的空閑時間,并研究了機(jī)器有固定的不可用時間段和機(jī)器不可用時刻基于運(yùn)轉(zhuǎn)時間兩種情況下的調(diào)度優(yōu)化。提出啟發(fā)式算法生成工件在各機(jī)器上的調(diào)度,基于改進(jìn)的可控權(quán)重進(jìn)化算法(ICWEA)優(yōu)化工件調(diào)度的優(yōu)先級順序。通過對不同規(guī)模的調(diào)度實例進(jìn)行計算,結(jié)果表明,ICWEA在求解該類問題時有較好的優(yōu)化效果。 研究具有批加工設(shè)備的FSB問題。首先針對混合兩工序批調(diào)度問題提出順序分批方法對工件進(jìn)行分批,采用改進(jìn)的可控權(quán)重進(jìn)化算法(ICWEA)優(yōu)化工件調(diào)度優(yōu)先排序。其次對工件有不同尺寸,批加工時間可變的兩機(jī)批調(diào)度問題,設(shè)計了多目標(biāo)混合粒子群優(yōu)化算法(MOHPSO)進(jìn)行優(yōu)化,利用整批對換式鄰域進(jìn)行局部搜索。仿真實驗表明,在求解兩機(jī)批調(diào)度問題時,MOHPSO算法性能優(yōu)于其他幾種多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：F273;F425

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊開兵;劉曉冰;;流水車間成組工件調(diào)度問題的多目標(biāo)優(yōu)化算法[J];計算機(jī)應(yīng)用;2012年12期

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本文編號：2697619