面向配作齊停和級(jí)聯(lián)資源約束的車間作業(yè)調(diào)度技術(shù)
本文關(guān)鍵詞:面向配作齊停和級(jí)聯(lián)資源約束的車間作業(yè)調(diào)度技術(shù)
更多相關(guān)文章: 遺傳算法 啟發(fā)式算法 批處理 配作約束 齊停約束 多級(jí)關(guān)聯(lián)資源 資源組合
【摘要】:車間作業(yè)調(diào)度是實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的有效手段。以全局尋優(yōu)能力見(jiàn)長(zhǎng)的遺傳算法及高效靈活的啟發(fā)式算法的出現(xiàn),為面向復(fù)雜約束的車間作業(yè)調(diào)度提供了支持。隨著制造企業(yè)車間作業(yè)調(diào)度日益向高效率、復(fù)雜化進(jìn)行深度轉(zhuǎn)變,偏重于簡(jiǎn)單調(diào)度約束處理的研究已經(jīng)難以支持復(fù)雜調(diào)度約束處理的需求。因此,本論文結(jié)合車間實(shí)際運(yùn)作需求,以解決配作齊停類和多級(jí)關(guān)聯(lián)資源類調(diào)度約束為目標(biāo),,以遺傳算法和啟發(fā)式算法為理論指導(dǎo),研究面向復(fù)雜約束處理的車間作業(yè)調(diào)度理論方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。本文對(duì)將遺傳算法與啟發(fā)式算法應(yīng)用于復(fù)雜約束處理展開(kāi)理論及其實(shí)現(xiàn)方法的系統(tǒng)研究,開(kāi)發(fā)了支持復(fù)雜約束處理的實(shí)用工具,并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用驗(yàn)證了本文的研究成果。 論文的主要研究?jī)?nèi)容如下: 1、以離散式生產(chǎn)模式為背景,系統(tǒng)地分析了適應(yīng)車間生產(chǎn)工藝的面向復(fù)雜約束的車間作業(yè)調(diào)度需求,以遺傳算法及啟發(fā)式算法作為實(shí)現(xiàn)面向復(fù)雜約束車間作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的核心方法,建立了復(fù)雜調(diào)度約束處理的技術(shù)體系、功能模型和業(yè)務(wù)流程,描述了基于遺傳算法的配作齊停類調(diào)度約束處理算法和基于啟發(fā)式算法的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源約束處理算法等兩項(xiàng)急需解決的關(guān)鍵技術(shù)。 2、針對(duì)離散作業(yè)車間調(diào)度(Job Shop Scheduling Problem, JSPP)中的工序作業(yè)非獨(dú)立以及資源非獨(dú)占式占用的作業(yè)排產(chǎn)需求,提出了面向配作及批處理的基于改進(jìn)遺傳算法的配作齊停類調(diào)度約束處理技術(shù)。通過(guò)分析配作、批處理、工藝順序和設(shè)備能力等約束,建立了綜合批處理設(shè)備的利用率和訂單平均延誤時(shí)間的目標(biāo)模型。設(shè)計(jì)了一種綜合適應(yīng)配作和批處理約束的二維染色體編碼方式,提出了基于遺傳算法的配作齊停類調(diào)度約束處理流程。結(jié)合配作和批處理約束所要求的工序級(jí)協(xié)調(diào)需求,提出了一種面向配作約束的加工序列染色體調(diào)整機(jī)制,以及面向動(dòng)態(tài)分批的合批染色體調(diào)整機(jī)制,解決了多工序間的加工時(shí)間齊停控制的問(wèn)題。 3、針對(duì)多級(jí)關(guān)聯(lián)資源(Multi-level Relevance Resources Processes, MRRP)調(diào)度問(wèn)題,研究了基于啟發(fā)式算法解決此種調(diào)度約束的技術(shù)。通過(guò)分析多級(jí)關(guān)聯(lián)資源之間匹配關(guān)系及資源組合要求,制定面向此種調(diào)度約束的啟發(fā)式規(guī)則,提出基于啟發(fā)式算法的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源組合機(jī)制。然后給出面向資源協(xié)調(diào)的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源工序調(diào)度時(shí)間處理機(jī)制。 4、以制造企業(yè)需求為背景,自主設(shè)計(jì)并研發(fā)了面向復(fù)雜約束車間作業(yè)調(diào)度系統(tǒng),結(jié)合具體項(xiàng)目應(yīng)用研究,論證了本文的研究成果。
【關(guān)鍵詞】:遺傳算法 啟發(fā)式算法 批處理 配作約束 齊停約束 多級(jí)關(guān)聯(lián)資源 資源組合
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB497
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-8
- 目錄8-11
- 第1章 緒論11-25
- 1.1 研究背景11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀11-19
- 1.2.1 制造執(zhí)行系統(tǒng)11-15
- 1.2.2 智能優(yōu)化調(diào)度算法15-19
- 1.3 存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)19-21
- 1.3.1 存在問(wèn)題19-20
- 1.3.2 發(fā)展趨勢(shì)20-21
- 1.4 課題來(lái)源與研究意義21-23
- 1.4.1 課題來(lái)源21
- 1.4.2 研究意義21-23
- 1.5 論文研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)23-25
- 第2章 復(fù)雜約束下車間作業(yè)調(diào)度問(wèn)題分析25-36
- 2.1 引言25-26
- 2.2 面向復(fù)雜約束的車間作業(yè)調(diào)度內(nèi)涵26-29
- 2.2.1 配作約束26-27
- 2.2.2 批處理約束27-28
- 2.2.3 多級(jí)關(guān)聯(lián)資源約束28-29
- 2.3 車間作業(yè)調(diào)度問(wèn)題約束建模29-34
- 2.3.1 數(shù)學(xué)建模參數(shù)定義29-32
- 2.3.2 面向復(fù)雜約束車間作業(yè)調(diào)度約束定義32-34
- 2.4 車間作業(yè)調(diào)度問(wèn)題目標(biāo)建模34-35
- 2.5 本章小結(jié)35-36
- 第3章 復(fù)雜約束車間作業(yè)調(diào)度算法框架36-44
- 3.1 引言36
- 3.2 面向復(fù)雜約束的車間作業(yè)調(diào)度算法特點(diǎn)36-38
- 3.3 面向復(fù)雜約束的車間作業(yè)調(diào)度算法業(yè)務(wù)流程38-40
- 3.4 面向復(fù)雜約束的車間作業(yè)調(diào)度算法關(guān)鍵技術(shù)40
- 3.5 復(fù)雜約束的柔性處理機(jī)制40-43
- 3.5.1 復(fù)雜約束沖突處理機(jī)制41
- 3.5.2 復(fù)雜約束處理功能模塊化設(shè)計(jì)41-42
- 3.5.3 復(fù)雜約束處理功能模塊柔性組合與排序42-43
- 3.6 本章小結(jié)43-44
- 第4章 基于遺傳算法的配作齊停類調(diào)度約束處理算法44-53
- 4.1 引言44
- 4.2 基于遺傳算法的配作齊停約束處理流程44-47
- 4.3 面向配作約束的加工序列染色體調(diào)整機(jī)制47-49
- 4.4 面向動(dòng)態(tài)分批的合批染色體調(diào)整機(jī)制49-51
- 4.5 面向齊停的工序調(diào)度時(shí)間處理機(jī)制51-52
- 4.6 本章小結(jié)52-53
- 第5章 基于啟發(fā)式算法的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源協(xié)調(diào)調(diào)度算法53-62
- 5.1 引言53
- 5.2 基于啟發(fā)式算法的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源協(xié)調(diào)調(diào)度約束處理流程53-55
- 5.3 基于啟發(fā)式算法的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源組合機(jī)制55-59
- 5.3.1 多級(jí)關(guān)聯(lián)資源多對(duì)多的匹配關(guān)系處理55-56
- 5.3.2 基于啟發(fā)式規(guī)則的多級(jí)資源工序資源動(dòng)態(tài)組合56-57
- 5.3.3 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的多級(jí)資源工序指定資源處理57-58
- 5.3.4 面向多級(jí)關(guān)聯(lián)資源選定的啟發(fā)式規(guī)則58-59
- 5.4 面向資源協(xié)調(diào)的多級(jí)關(guān)聯(lián)資源工序調(diào)度時(shí)間處理機(jī)制59-61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 第6章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用62-76
- 6.1 引言62
- 6.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與運(yùn)行環(huán)境62-63
- 6.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)63-65
- 6.3.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)63-64
- 6.3.2 系統(tǒng)功能模塊64-65
- 6.4 系統(tǒng)應(yīng)用案例65-74
- 6.5 本章小結(jié)74-76
- 第7章 結(jié)論與展望76-79
- 7.1 全文總結(jié)76-77
- 7.2 展望77-79
- 參考文獻(xiàn)79-83
- 碩士期間發(fā)表的論文83-84
- 致謝84
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):817116
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