發(fā)布時間：2017-04-30 23:06

  本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)遺傳算法的多工藝路線及批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：車間作業(yè)調(diào)度問題是生產(chǎn)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),車間作業(yè)調(diào)度問題的優(yōu)化對提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益有至關(guān)重要的作用。車間作業(yè)調(diào)度問題具有多樣性、復(fù)雜性和不確定性,是一個典型的NP hard問題。當(dāng)今激烈的市場競爭環(huán)境下,多樣化和個性化已成為客戶主要需求,因此傳統(tǒng)的車間作業(yè)調(diào)度問題與實(shí)際生產(chǎn)制造過程脫節(jié)嚴(yán)重,大批量單一品種的生產(chǎn)模式難以獲得高效益。目前多工藝路線車間作業(yè)調(diào)度和批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度已經(jīng)受到廣泛地關(guān)注。針對多工藝路線生產(chǎn)調(diào)度和批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題的特點(diǎn),建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并設(shè)計(jì)了與其相適應(yīng)的改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解。本文主要研究內(nèi)容如下:針對在實(shí)際生產(chǎn)過程中,各類工件存在多種加工工藝路線,并且工件每條加工工藝路線包含的工序總數(shù)不確定的問題,以最大完工時間最小為優(yōu)化目標(biāo),建立了工件加工路線和工序加工優(yōu)先級同步優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。針對同步優(yōu)化問題的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于工序優(yōu)先級的矩陣編碼方式,矩陣第一列為工件的加工工藝路線,剩余的各列為各工件的工序加工優(yōu)先級。同時為了避免產(chǎn)生不可行解、提高算法的優(yōu)化性能,設(shè)計(jì)了多種與問題相適應(yīng)的交叉與變異操作方法。針對批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題,本文考慮運(yùn)輸時間對整個加工完成時間的影響,以最大化完工時間最小為優(yōu)化目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解。在批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題的求解過程中,批次數(shù)量的變化會導(dǎo)致染色體長度的變化,針對這一問題設(shè)計(jì)了基于相同工序的交叉方法,有效避免了不可行解的產(chǎn)生,提高了算法的計(jì)算效率。如何分批是批量生產(chǎn)過程的關(guān)鍵,針對該問題本文對提前固定批次和隨機(jī)分批進(jìn)行對比,分析了兩種分批方式的優(yōu)缺點(diǎn)。在上述理論研究的基礎(chǔ)上,采用VC++編制了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,優(yōu)化運(yùn)行結(jié)果證明了改進(jìn)遺傳算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：車間作業(yè)調(diào)度 多工藝路線 批量生產(chǎn) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 改進(jìn)遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB497;TP18
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究的背景、意義和目的11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 多工藝路線車間作業(yè)調(diào)度研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 車間作業(yè)調(diào)度問題的描述及分類14-17
• 1.3.1 調(diào)度問題的描述14-15
• 1.3.2 車間作業(yè)調(diào)度問題的分類15-17
• 1.4 車間作業(yè)調(diào)度問題的特點(diǎn)17
• 1.5 車間作業(yè)調(diào)度問題的優(yōu)化算法分類17-19
• 1.6 現(xiàn)有研究存在的問題及本文主要研究內(nèi)容19-21
• 1.6.1 現(xiàn)有研究存在的問題19-20
• 1.6.2 本文研究的主要內(nèi)容20-21
• 第2章 遺傳算法基本理論21-31
• 2.1 遺傳算法的起源與發(fā)展21
• 2.2 遺傳算法的概念21-22
• 2.3 遺傳算法的特點(diǎn)22-23
• 2.4 遺傳算法的流程23-24
• 2.5 遺傳算法的實(shí)現(xiàn)方法24-31
• 2.5.1 遺傳算法的編碼方法及編碼原則24-27
• 2.5.2 適應(yīng)度函數(shù)27-28
• 2.5.3 遺傳算子28-30
• 2.5.4 遺傳算法參數(shù)確定30-31
• 第3章 多工藝路線車間作業(yè)調(diào)度31-47
• 3.1 多工藝路線車間作業(yè)調(diào)度問題描述及數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.1.1 問題描述31
• 3.1.2 數(shù)學(xué)模型建立31-33
• 3.2 多工藝路線調(diào)度問題的改進(jìn)遺傳算法設(shè)計(jì)33-43
• 3.2.1 編碼設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.2 初始解生成34-35
• 3.2.3 確定適應(yīng)度函數(shù)35
• 3.2.4 交叉操作35-41
• 3.2.5 變異操作41-43
• 3.3 仿真結(jié)果與分析43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度47-61
• 4.1 批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題的描述和調(diào)度策略47-49
• 4.1.1 問題描述47-48
• 4.1.2 批量調(diào)度策略48-49
• 4.2 批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型49-50
• 4.3 批量生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題的遺傳算法50-54
• 4.3.1 編碼設(shè)計(jì)50
• 4.3.2 初始解生成50-51
• 4.3.3 交叉操作51-53
• 4.3.4 變異操作53-54
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析54-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69-71
• 致謝71

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