【摘要】： 本文主要研究混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計中的多目標協(xié)同優(yōu)化問題，基于協(xié)同設(shè)計的思想，綜合了混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)中平衡設(shè)計與排產(chǎn)設(shè)計兩個方面的協(xié)同和交互效應(yīng)，進行面向排產(chǎn)的平衡設(shè)計和面向平衡的排產(chǎn)設(shè)計。在混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中引入?yún)f(xié)同進化算法，建立了一種新的混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化體系與算法框架。在算法框架中，協(xié)同優(yōu)化算法結(jié)合了小生境技術(shù)、面向排序的選擇模型以及Pareto過濾器，使系統(tǒng)設(shè)計目標從局部最優(yōu)進化到全局最優(yōu)，同時把混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化從單一目標最優(yōu)解擴展到多目標的Pareto最優(yōu)解。在多目標優(yōu)化的基礎(chǔ)上，研究了混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)的多目標決策問題，針對多目標協(xié)同優(yōu)化得到的Pareto前端，依據(jù)決策方案的輔助信息、對指標有偏好的信息以及對決策方案有偏好的信息等，采用測度函數(shù)、0-1規(guī)劃方法以及相對熵的方法，結(jié)合主客觀因素進行多目標個體決策和群體決策，把多目標優(yōu)化與多目標決策聯(lián)系起來。 在多目標協(xié)同優(yōu)化體系和算法框架的基礎(chǔ)上，本文分別建立了混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)的基于制造周期、負荷、物流和U型布局等多目標協(xié)同優(yōu)化模型，并給出了優(yōu)化實例。在基于制造周期(makespan)的多目標協(xié)同優(yōu)化中，研究了各種平衡指標與系統(tǒng)目標之間的關(guān)系，將協(xié)同優(yōu)化的結(jié)果與串行優(yōu)化的結(jié)果進行了比較分析，給出了混合流水線協(xié)同優(yōu)化與多目標協(xié)同優(yōu)化的具體算法，并且在多目標協(xié)同優(yōu)化得到的決策方案集的基礎(chǔ)上，進行了多目標決策；在基于物流的多目標協(xié)同優(yōu)化模型中，將零部件使用速率的均勻化模型推廣到流水線上各個層次物料供應(yīng)(物流)的平準化問題，首次在makespan的基礎(chǔ)上將物流平準化目標與混合流水線的平衡設(shè)計有機結(jié)合起來，根據(jù)頂層物料和低層物料的不同特征，分別建立了頂層物流的平準化模型和低層物流的平準化模型，進一步地研究了帶資源供應(yīng)約束型的物流平準化模型。在基于負荷的多目標協(xié)同優(yōu)化模型中，通過實例分析了平衡設(shè)計與排產(chǎn)設(shè)計對系統(tǒng)目標的交互影響，綜合了流水線的平衡設(shè)計和排產(chǎn)設(shè)計與工作站長度、產(chǎn)品投放速率等系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)的影響來優(yōu)化混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計，建立了在2種工作站類型與2種假設(shè)情形構(gòu)成的4種組合下的優(yōu)化模型，給出了一個優(yōu)化實例。在基于U型布局的混合流水生產(chǎn)系統(tǒng)的多目標協(xié)同優(yōu)化模型中，針對U型流水線的特點，建立了針對負荷均衡的混合U型流水線的協(xié)同優(yōu)化模型，給出了具體的算法，并且提出工作站分解的方法，將U型流水系統(tǒng)的優(yōu)化轉(zhuǎn)化為直線型流水系統(tǒng)的優(yōu)化，把混合U型流水生產(chǎn)線的優(yōu)化與混合直線型流水生產(chǎn)線的優(yōu)化統(tǒng)一起來。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：F406.2
【圖文】：

關(guān)(X)之關(guān)(X’)，i=l，2，…，m且嚴格不等號至少對一個序號i成立。顯見，在連續(xù)的情況下，所有非劣解構(gòu)成的集合實際上是個曲(線)面，經(jīng)常稱為尸aret。前沿(圖2一19)。行解域圖2一19尸aret口最優(yōu)解與尸areto前沿2.6.2基于makespan的多目標協(xié)同優(yōu)化模型與算法與一般的多目標優(yōu)化不同，這里考慮的是兩個種群—平衡種群和排產(chǎn)種群協(xié)同的多目標優(yōu)化問題，優(yōu)化的目標是最小化混合流水系統(tǒng)的makespan與系統(tǒng)的等待時間，其中等待時間包括產(chǎn)品的排隊等待加工時間和工作站的閑置等待時間。在混合流水生產(chǎn)線的每個工作站中，如果本工作站的工件加工已經(jīng)結(jié)束，但其上游工作站內(nèi)的工件尚未加工結(jié)束，則該工作站在閑置等待;如果其上游工作站的工件已經(jīng)加工結(jié)束，但本工作站內(nèi)的工件正在加工，則上游工作站內(nèi)加工結(jié)束的工件在排隊等待。這兩種情況均稱為等待。根據(jù)我們的混合流水線的運行機制，這里采用的是可變投放率，因此排產(chǎn)序列中任意一個產(chǎn)品m。在第一個工作站的等待時間總為o，即wait一

將會引起工作站中出現(xiàn)嚴重的產(chǎn)品未完工現(xiàn)象。因此，在平衡之后的投產(chǎn)順序是一項重要的決策問題。如果按照AoA分B兮B分C的投產(chǎn)順序，產(chǎn)品A，B，C(字母后面的數(shù)字代表排列順序號)在4個工作站中加工的過程見圖4一6。在一次循環(huán)中，有三次未完工現(xiàn)象，共計3個單位時間的未完工量，有14個單位時間的閑置等待量。表4一l混合型流水線的一個平衡設(shè)計方案(表中數(shù)據(jù)為各產(chǎn)品的在相應(yīng)工作站中的加工時間)工作站產(chǎn)品規(guī)格合計4245圖4一5產(chǎn)品A，B，c的在4個工作站內(nèi)的負荷分布假定在混合流水線上，工作站之間用輸送帶連接，各種規(guī)格的產(chǎn)品以一定的速率被投放到流水線上，產(chǎn)品以一個恒定的速度通過各個工作站。流水線上工作站是封閉的

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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3 楊立久;;基于Flexsim的電器產(chǎn)品混流裝配線仿真[J];物流技術(shù);2012年23期

相關(guān)碩士學位論文 前10條

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2 曹大鵬;基于虛擬流水線的船舶分段建造調(diào)度問題研究[D];江蘇科技大學;2011年

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9 張久然;基于Flexsim的轎車混流裝配線仿真研究[D];長安大學;2009年

10 張棟亭;多目標優(yōu)化與模糊決策在混流裝配排序中的應(yīng)用[D];華中科技大學;2008年

本文編號：2798050