本文關(guān)鍵詞：基于PSO_GA混合算法的離散制造業(yè)排產(chǎn)方法研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)之間的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,企業(yè)的生產(chǎn)正向著小批量、多品種的方向發(fā)展。離散制造業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)使加工過(guò)程變的更加復(fù)雜且不容易控制,并且也很難確保生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃均衡生產(chǎn)。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是用于溝通上層計(jì)劃管理和底層自動(dòng)化控制之間信息的重要手段,怎樣進(jìn)行更有效的生產(chǎn)管理和排產(chǎn)是企業(yè)確保均衡生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。排產(chǎn)問(wèn)題是離散制造業(yè)生產(chǎn)管理的核心內(nèi)容之一,對(duì)優(yōu)化資源利用率、節(jié)省生產(chǎn)成本和提高工作效率等都有很重要的作用。因此,研究離散制造業(yè)的排產(chǎn)問(wèn)題,不僅具有較大的理論意義,還具有相當(dāng)大的實(shí)用價(jià)值。具體包括的主要內(nèi)容如下:首先,結(jié)合離散制造業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn),針對(duì)基本遺傳算法(GA)前期搜索能力高,后期搜索能力差和全局尋優(yōu)能力強(qiáng)等特點(diǎn),而粒子群優(yōu)化算法(PSO)具有前期搜索能力差,后期搜索能力強(qiáng)和容易陷入局部最優(yōu)等特點(diǎn)。本文為了得到較好的排產(chǎn)結(jié)果,使兩種算法優(yōu)劣互補(bǔ),提出一種PSO_GA混合算法來(lái)解決離散制造業(yè)的排產(chǎn)問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證了該算法有比較好的搜尋性能。其次,針對(duì)離散制造業(yè)在生產(chǎn)加工時(shí)存在動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn),運(yùn)用具有自主性和協(xié)作性特點(diǎn)的多模塊技術(shù),構(gòu)建了混合型多模塊生產(chǎn)計(jì)劃模型,研究了各模塊的功能、結(jié)構(gòu)模型及各模塊的交互行為。在此基礎(chǔ)上,介紹了排產(chǎn)系統(tǒng)中在設(shè)備故障和緊急訂單插入動(dòng)態(tài)事件擾動(dòng)下,多模塊之間的協(xié)作過(guò)程。最后,針對(duì)離散制造業(yè)排產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃現(xiàn)狀與需求,結(jié)合車間實(shí)際需求及多模塊生產(chǎn)計(jì)劃模型的特點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)境等幾個(gè)方面進(jìn)行了討論,在此基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)了離散制造業(yè)排產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃模塊。
【關(guān)鍵詞】：離散制造業(yè) 排產(chǎn) 遺傳算法 粒子群優(yōu)化 PSO_GA 混合算法
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F406;F273;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 引言9-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 離散制造業(yè)排產(chǎn)問(wèn)題12-16
• 1.1.1 離散制造業(yè)的定義12
• 1.1.2 離散制造業(yè)排產(chǎn)問(wèn)題的特點(diǎn)12-13
• 1.1.3 離散制造業(yè)排產(chǎn)問(wèn)題方法研究13-16
• 1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容18-21
• 第二章 PSO_GA混合算法21-31
• 2.1 粒子群優(yōu)化算法21-23
• 2.1.1 粒子群優(yōu)化算法原理21-22
• 2.1.2 粒子群優(yōu)化算法分析22-23
• 2.2 遺傳算法23-25
• 2.2.1 遺傳算法的基本原理23-25
• 2.2.2 遺傳算法分析25
• 2.3 PSO_GA混合算法25-27
• 2.3.1 自適應(yīng)參數(shù)策略25-26
• 2.3.2 交叉和變異策略26
• 2.3.3 選擇策略26-27
• 2.3.4 PSO_GA混合算法27
• 2.4 仿真結(jié)果及分析27-29
• 2.4.1 參數(shù)設(shè)置28
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析28-29
• 2.5 本章小節(jié)29-31
• 第三章 基于PSO_GA混合算法的離散制造業(yè)排產(chǎn)問(wèn)題研究31-40
• 3.1 離散制造業(yè)排產(chǎn)問(wèn)題描述31
• 3.2 個(gè)體編碼31-32
• 3.3 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)32-34
• 3.4 排產(chǎn)問(wèn)題的混合算法求解流程34-35
• 3.5 仿真結(jié)果及分析35-38
• 3.5.1 參數(shù)設(shè)置36
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析36-38
• 3.6 本章小節(jié)38-40
• 第四章 離散制造業(yè)排產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃模塊設(shè)計(jì)40-56
• 4.1 生產(chǎn)計(jì)劃模塊設(shè)計(jì)原則40-41
• 4.2 面向?qū)ο蟮纳a(chǎn)計(jì)劃模塊建模41-46
• 4.2.1 生產(chǎn)計(jì)劃模塊靜態(tài)模型42-43
• 4.2.2 生產(chǎn)計(jì)劃模塊動(dòng)態(tài)模型43-46
• 4.3 生產(chǎn)計(jì)劃模塊框架及模塊設(shè)計(jì)46-47
• 4.4 異常調(diào)度策略47-48
• 4.5 生產(chǎn)計(jì)劃模塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48-53
• 4.5.1 用戶構(gòu)造模塊48-49
• 4.5.2 資源構(gòu)造模塊49-50
• 4.5.3 生產(chǎn)任務(wù)模塊50-52
• 4.5.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)52-53
• 4.6 本章小節(jié)53-56
• 第五章 離散制造業(yè)排產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃模塊實(shí)現(xiàn)56-70
• 5.1 軟件開(kāi)發(fā)工具與運(yùn)行環(huán)境56
• 5.2 軟件功能模塊簡(jiǎn)介56-67
• 5.2.1 員工子模塊57-58
• 5.2.2 基礎(chǔ)信息管理58-64
• 5.2.3 生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度64-67
• 5.3 技術(shù)要點(diǎn)67-68
• 5.3.1 時(shí)間類型綁定67
• 5.3.2 Java調(diào)用MATLAB67-68
• 5.4 本章小節(jié)68-70
• 結(jié)束語(yǔ)70-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 發(fā)表文章77-79
• 致謝79

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