發(fā)布時(shí)間：2020-07-02 05:29

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級(jí),制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,要想在競(jìng)爭(zhēng)中勝出,需要降低生產(chǎn)成本。車間調(diào)度是為制造企業(yè)制定出滿意的生產(chǎn)方案,充分利用資源降低成本。因此對(duì)車間調(diào)度進(jìn)行研究,提高生產(chǎn)效率,具有重要的意義。本文所研究的是阻塞混合流水車間調(diào)度問(wèn)題(BHFSSP),即機(jī)器在下一階段不可用情況下,工件將會(huì)被阻塞在當(dāng)前機(jī)器上。相比傳統(tǒng)混合流水車間調(diào)度問(wèn)題,考慮到了工序間沒(méi)有緩存區(qū)的情況,更接近實(shí)際環(huán)境。遺傳算法作為一種智能算法,因其具有大規(guī)模計(jì)算時(shí)間短、搜索能力強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用,但是在解決一些復(fù)雜問(wèn)題時(shí)依然存在易陷入局部最優(yōu)、過(guò)早收斂等問(wèn)題。為此,本文以BHFSSP為研究背景,提出相關(guān)調(diào)度模型,研究改進(jìn)遺傳算法,以提高求解性能。首先對(duì)車間調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行分析并總結(jié)車間調(diào)度問(wèn)題的求解算法,分析HBFSSP研究現(xiàn)狀,國(guó)內(nèi)外所用方法以及研究成果。其次對(duì)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)研究,對(duì)遺傳算法的相關(guān)理論和相關(guān)綜述進(jìn)行分析,著重研究遺傳算法的改進(jìn)機(jī)制:編碼方式采用實(shí)數(shù)編碼,初始種群通過(guò)混合啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行改進(jìn)策略;適應(yīng)度函數(shù)的選取和選擇操作的介紹;交叉和變異操作的方法和考慮自適應(yīng)概率;提出嵌入的局域搜索和鄰域的交換規(guī)則以及局域搜索的具體流程。接下來(lái)分別研究了考慮不同約束的BHFSSP:第一,考慮釋放時(shí)間的BHFSS最大完工時(shí)間問(wèn)題�？紤]實(shí)際生產(chǎn)中工件開(kāi)始釋放時(shí)間,以makespan為目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型,引入自適應(yīng)遺傳參數(shù)和局域搜索,提出嵌入局域搜索的自適應(yīng)遺傳算法(LSAGA),運(yùn)用傳統(tǒng)遺傳算法和改進(jìn)遺傳算法對(duì)本文所要研究的問(wèn)題進(jìn)行求解。在MATLAB上進(jìn)行仿真,對(duì)比分析得出所提的LSAGA具有較好的有效性。第二:考慮機(jī)器故障和運(yùn)輸時(shí)間的BHFSS總加權(quán)完工時(shí)間問(wèn)題�？紤]實(shí)際生產(chǎn)中階段間的運(yùn)輸時(shí)間,以及加工機(jī)器可能出現(xiàn)故障情況,以總加權(quán)完工時(shí)間為目標(biāo),引入自適應(yīng)的遺傳參數(shù)和啟發(fā)式規(guī)則,提出基于啟發(fā)式規(guī)則的自適應(yīng)遺傳算法(HRAGA),運(yùn)用傳統(tǒng)遺傳算法和改進(jìn)遺傳算法求解該問(wèn)題。在MATLAB上進(jìn)行仿真,對(duì)比分析得到結(jié)果顯示所提的HRAGA的有效性。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：F273;TP18
【圖文】：

4圖 1.1 本文框架圖4 創(chuàng)新點(diǎn)（1）考慮的約束方面。在實(shí)際車間生產(chǎn)中，工序之間的緩沖區(qū)不可能是無(wú)大的，基于這種現(xiàn)狀，提出考慮阻塞的 HFSSP 并建立數(shù)學(xué)模型。同時(shí)又根據(jù)舶平面分段生產(chǎn)實(shí)際，考慮了釋放時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間和機(jī)器故障的情況，比傳 HFSSP 更加貼切實(shí)際生產(chǎn)，有較強(qiáng)的實(shí)際意義。（2）算法方面。根據(jù)不同約束的問(wèn)題分別出遺傳算法的改進(jìn)方案。對(duì)于考釋放時(shí)間約束的 BHFSSP，提出嵌入局域搜索的自適應(yīng)遺傳算法來(lái)進(jìn)行求解，

2.3 阻塞混合流水車間調(diào)度的問(wèn)題來(lái)源及研究現(xiàn)狀2.3.1 BHFSSP 問(wèn)題來(lái)源及定義近年來(lái)，隨著船舶制造模式的改進(jìn)，在現(xiàn)代造船模式中，大型船舶的制造已采用分段的形式。船體結(jié)構(gòu)主要是各種型材、鋼材組成的鋼結(jié)構(gòu)體，所謂分段是將船舶的所有結(jié)構(gòu)分解為若干小塊，然后將分段進(jìn)行組合形成總段或環(huán)段，再進(jìn)行組合成船體結(jié)構(gòu)。根據(jù)分段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為平面分段和曲面分段。平面分段是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有序且外型是平直的或近似平直的分段，結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)之間主要是垂直關(guān)系，分段長(zhǎng)和寬的尺寸要大于厚度三倍以上。其他型式的分段為曲面分段[7]。平面分段結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此采用流水車間的生產(chǎn)形式。平面分段生產(chǎn)的工藝一般包括：拼板裝配、拼板焊接、縱骨裝配、縱骨焊接、肋板裝配、肋板焊接，每個(gè)工藝必須在相應(yīng)工位完成作業(yè)，如圖 2.1。

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本文編號(hào)：2737798