【摘要】：在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,高效的車(chē)間調(diào)度對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)愈發(fā)重要,逐漸成為影響企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題是眾多生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題中的一種,屬于調(diào)度研究和運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域的一類(lèi)重要問(wèn)題,具有廣泛的應(yīng)用和研究背景。首先,系統(tǒng)地分析了傳統(tǒng)開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題和柔性開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題的研究現(xiàn)狀和研究方法,同時(shí)闡述了文化基因算法和量子遺傳算法兩種算法的研究現(xiàn)狀和基本原理。其次,針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究,建立了該問(wèn)題的兩種數(shù)學(xué)模型,提出了一種求解該問(wèn)題的文化基因算法。該算法不僅沿用了遺傳算法的基本操作,并且還在此基礎(chǔ)上加入局部搜索策略,在遺傳算法的每次交叉和變異操作后通過(guò)爬山算法進(jìn)行局部搜索,通過(guò)優(yōu)化種群分布、及時(shí)刪除不良個(gè)體,進(jìn)而減少迭代次數(shù),加快算法的求解速度,既保證了算法較高的收斂性,又確保能獲得的解是高質(zhì)量的。結(jié)合40組標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例測(cè)試實(shí)驗(yàn),并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,驗(yàn)證了文化基因算法在求解傳統(tǒng)開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題時(shí)的有效性。再次,柔性開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題是對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題的擴(kuò)展,更加接近實(shí)際調(diào)度問(wèn)題。針對(duì)柔性開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題的特性,以最小化制造期為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),提出了一種改進(jìn)量子遺傳算法。該算法采用基于量子位的編碼方式,用兩條編碼序列表示種群個(gè)體,種群進(jìn)化懫用量子門(mén)相位動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)策略來(lái)實(shí)現(xiàn),同時(shí)采用災(zāi)變操作以保持種群的多樣性。結(jié)合不同工件與機(jī)器規(guī)模的實(shí)例進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn),通過(guò)計(jì)算相對(duì)百分偏差與兩種不同的稠密度算法的結(jié)果對(duì)比實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了改進(jìn)量子遺傳算法的有效性。然后,設(shè)計(jì)出一套開(kāi)放車(chē)間柔性檢測(cè)調(diào)度原型系統(tǒng),簡(jiǎn)述了系統(tǒng)的主要功能模塊,給出了部分原型系統(tǒng)的運(yùn)行界面。最后,對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),并且就開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題未來(lái)的研究方向做出展望。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：F425;F224;TP18
【圖文】：

檢測(cè)任務(wù)計(jì)劃模塊檢測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊柔性檢測(cè)調(diào)度模塊生產(chǎn)計(jì)劃監(jiān)控與仿真位工信息項(xiàng)目數(shù)據(jù)編增新輯刪除信息查詢(xún)導(dǎo)入導(dǎo)出生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)生計(jì)劃仿真位工力能分析特甘時(shí)間圖整調(diào)基本工作日歷特甘圖任務(wù)添加甘特圖子量傳算遺法先優(yōu)規(guī)則圖 4-1 系統(tǒng)功能模塊圖(1) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊主要包括所有試件的檢測(cè)項(xiàng)目信息和每個(gè)工位的加工信息，是整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的基本組成模塊，并與后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)連接，為整個(gè)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。主要包括試件信息查詢(xún)、工位查詢(xún)、項(xiàng)目數(shù)據(jù)添加、刪除等基本功能，如圖 4-2、圖 4-3。

圖 4-3 檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)界面(2) 檢測(cè)任務(wù)計(jì)劃模塊檢測(cè)任務(wù)計(jì)劃模塊是整個(gè)系統(tǒng)的安排和計(jì)劃模塊，主要實(shí)現(xiàn)的功能是根據(jù)提供的試件基礎(chǔ)信息、工位狀態(tài)信息和企業(yè)的工作量要求做出合理的任務(wù)安排。此模塊的主要包括任務(wù)編輯、查詢(xún)、管理、增刪和任務(wù)導(dǎo)入導(dǎo)出等功能，如圖 4-4所示。

圖 4-3 檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)界面(2) 檢測(cè)任務(wù)計(jì)劃模塊檢測(cè)任務(wù)計(jì)劃模塊是整個(gè)系統(tǒng)的安排和計(jì)劃模塊，主要實(shí)現(xiàn)的功能是根據(jù)提供的試件基礎(chǔ)信息、工位狀態(tài)信息和企業(yè)的工作量要求做出合理的任務(wù)安排。此模塊的主要包括任務(wù)編輯、查詢(xún)、管理、增刪和任務(wù)導(dǎo)入導(dǎo)出等功能，如圖 4-4所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2795530