不確定條件下船舶平面分段流水線調(diào)度方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 04:19
現(xiàn)代造船模式是以“中間產(chǎn)品”為導(dǎo)向的總裝造船模式。造船企業(yè)通過(guò)組建“中間產(chǎn)品”生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)流水化、批量化的生產(chǎn)作業(yè)。平面分段流水線是造船企業(yè)率先建立的一類典型“中間產(chǎn)品”生產(chǎn)線。隨著船舶大型化的發(fā)展,平面分段的需求量越來(lái)越大,平面分段流水線的調(diào)度任務(wù)越來(lái)越重。然而,船廠平面分段流水線調(diào)度仍主要采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度的方法,對(duì)減少工時(shí)消耗、準(zhǔn)時(shí)化(JIT)生產(chǎn)要求以及生產(chǎn)中的不確定條件考慮不足。研究科學(xué)、有效的平面分段流水線調(diào)度方法,有利于提高生產(chǎn)管理水平、提升流水線生產(chǎn)效率。平面分段流水線的調(diào)度方法也可以為其它生產(chǎn)線的調(diào)度提供借鑒。平面分段流水線調(diào)度依據(jù)待加工分段在各工位上將要消耗的加工時(shí)間和各分段的交貨期對(duì)分段進(jìn)行合理排程。加工時(shí)間一般通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)進(jìn)行測(cè)算。但在實(shí)際生產(chǎn)中,受機(jī)器設(shè)備、工人操作等的影響,實(shí)際用時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)存在偏差,因此待加工分段的加工時(shí)間不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè),即加工時(shí)間具有不確定性。交貨期通常是一個(gè)與需求方滿意度相關(guān)聯(lián)的時(shí)間區(qū)間,而非一個(gè)固定的時(shí)間點(diǎn),因此交貨期也具有不確定性。另外,在平面分段生產(chǎn)過(guò)程中,還會(huì)出現(xiàn)急件任務(wù)加入的不確定事件,對(duì)原調(diào)度方案造成沖擊。針對(duì)上述問(wèn)題,本文以減少工...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:156 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 平面分段及其流水線
1.2.2 阻塞流水車間調(diào)度問(wèn)題
1.2.3 并行阻塞流水車間調(diào)度問(wèn)題
1.2.4 模糊調(diào)度問(wèn)題
1.2.5 動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題
1.2.6 研究現(xiàn)狀小結(jié)
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 平面分段流水線模糊調(diào)度方法及驗(yàn)證
2.1 模糊調(diào)度變量
2.1.1 模糊加工時(shí)間
2.1.2 模糊完工時(shí)間
2.1.3 模糊交貨期
2.1.4 完工時(shí)間與交貨期一致性
2.2 調(diào)度目標(biāo)
2.3 模糊數(shù)運(yùn)算
2.4 多目標(biāo)優(yōu)化
2.4.1 基本概念
2.4.2 滿意解的選擇
2.5 模糊調(diào)度方法有效性驗(yàn)證
2.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.5.2 結(jié)果分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 平面分段單流水線多目標(biāo)模糊調(diào)度方法
3.1 平面分段單流水線
3.2 問(wèn)題描述與建模
3.2.1 問(wèn)題描述
3.2.2 數(shù)學(xué)模型
3.3 多目標(biāo)混合灰狼算法
3.3.1 灰狼算法
3.3.2 擁擠距離
3.3.3 解的表達(dá)
3.3.4 種群初始化
3.3.5 外部檔案及其維護(hù)
3.3.6 α,β,δ的選取
3.3.7 局部搜索策略
3.3.8 算法流程
3.4 計(jì)算實(shí)驗(yàn)
3.4.1 性能指標(biāo)
3.4.2 算法性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
3.4.3 初始解啟發(fā)程序和局部搜索策略有效性分析實(shí)驗(yàn)
3.5 調(diào)度方案生成與仿真
3.6 本章小結(jié)
第四章 平面分段并行流水線多目標(biāo)模糊調(diào)度方法
4.1 平面分段并行流水線
4.2 問(wèn)題描述與建模
4.2.1 問(wèn)題描述
4.2.2 數(shù)學(xué)模型
4.3 多目標(biāo)文化基因算法
4.3.1 解的表達(dá)
4.3.2 種群初始化
4.3.3 遺傳操作
4.3.4 局部搜索算子
4.3.5 算法流程
4.4 計(jì)算實(shí)驗(yàn)
4.4.1 算法性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
4.4.2 初始解啟發(fā)程序和局部搜索算子有效性分析實(shí)驗(yàn)
4.5 調(diào)度方案生成與仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 面向急件任務(wù)的平面分段流水線反應(yīng)式模糊調(diào)度方法
5.1 問(wèn)題描述與建模
5.1.1 問(wèn)題描述
5.1.2 數(shù)學(xué)模型
5.2 多目標(biāo)混合離散差分進(jìn)化算法
5.2.1 差分進(jìn)化算法
5.2.2 解的表達(dá)
5.2.3 種群初始化
5.2.4 變異操作
5.2.5 交叉操作
5.2.6 局部搜索算子
5.2.7 選擇操作
5.2.8 外部檔案及其維護(hù)
5.2.9 算法流程
5.3 算法性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
5.4 調(diào)度方案生成與仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 平面分段流水線調(diào)度決策支持系統(tǒng)
6.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1.1 系統(tǒng)需求
6.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.1.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)
6.1.4 開發(fā)環(huán)境
6.2 系統(tǒng)應(yīng)用
6.2.1 靜態(tài)調(diào)度
6.2.2 反應(yīng)式調(diào)度
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或完成的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)灰狼優(yōu)化算法的無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃[J]. 柳長(zhǎng)安,王曉鵬,劉春陽(yáng),吳華. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(10)
[2]面向模具項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題的優(yōu)先規(guī)則對(duì)比研究[J]. 來(lái)凱,王小明,陳慶新,毛寧,陳新度. 工業(yè)工程. 2017(05)
[3]混合灰狼優(yōu)化算法求解柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題[J]. 姜天華. 控制與決策. 2018(03)
[4]帶阻塞限制的船舶分段生產(chǎn)流水線調(diào)度[J]. 鄭永前,莫國(guó)鋒,張駿. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(10)
[5]基于灰狼優(yōu)化算法的置換流水線車間調(diào)度[J]. 呂新橋,廖天龍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]基于互信息和文化基因算法的網(wǎng)絡(luò)流量特征選擇[J]. 苗長(zhǎng)勝,原常青,王興偉,常桂然. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[7]一類零緩沖可中斷流水線調(diào)度優(yōu)化方法[J]. 牛占文,徐照光. 工業(yè)工程. 2014(05)
[8]多目標(biāo)資源優(yōu)化分配問(wèn)題的Memetic算法[J]. 魏心泉,王堅(jiān). 控制與決策. 2014(05)
[9]帶時(shí)間窗車輛路徑問(wèn)題的多目標(biāo)文化基因算法[J]. 王君. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2013(01)
[10]船舶平面分段的非完全混合流水線調(diào)度[J]. 張志英,李殿勤. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(11)
博士論文
[1]基于混合量子算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題研究[D]. 焦璇.大連理工大學(xué) 2015
[2]船體平面分段建造裝配序列規(guī)劃與裝配線平衡方法研究[D]. 瞿世鵬.上海交通大學(xué) 2014
[3]基于動(dòng)態(tài)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題研究[D]. 趙月.東北大學(xué) 2013
[4]作業(yè)車間預(yù)反應(yīng)式動(dòng)態(tài)調(diào)度理論與方法研究[D]. 張利平.華中科技大學(xué) 2013
[5]基于文化基因算法的車間作業(yè)調(diào)度理論研究及實(shí)踐[D]. 蔡斌.重慶大學(xué) 2012
[6]面向模糊車間調(diào)度問(wèn)題的智能算法研究[D]. 鄭友蓮.武漢大學(xué) 2011
[7]多目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度方法研究[D]. 王曉娟.華中科技大學(xué) 2011
[8]基于基因表達(dá)式編程的車間動(dòng)態(tài)調(diào)度方法研究[D]. 聶黎.華中科技大學(xué) 2011
[9]精益造船模式研究[D]. 張明華.哈爾濱工程大學(xué) 2005
本文編號(hào):3025039
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:156 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 平面分段及其流水線
1.2.2 阻塞流水車間調(diào)度問(wèn)題
1.2.3 并行阻塞流水車間調(diào)度問(wèn)題
1.2.4 模糊調(diào)度問(wèn)題
1.2.5 動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題
1.2.6 研究現(xiàn)狀小結(jié)
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 平面分段流水線模糊調(diào)度方法及驗(yàn)證
2.1 模糊調(diào)度變量
2.1.1 模糊加工時(shí)間
2.1.2 模糊完工時(shí)間
2.1.3 模糊交貨期
2.1.4 完工時(shí)間與交貨期一致性
2.2 調(diào)度目標(biāo)
2.3 模糊數(shù)運(yùn)算
2.4 多目標(biāo)優(yōu)化
2.4.1 基本概念
2.4.2 滿意解的選擇
2.5 模糊調(diào)度方法有效性驗(yàn)證
2.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.5.2 結(jié)果分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 平面分段單流水線多目標(biāo)模糊調(diào)度方法
3.1 平面分段單流水線
3.2 問(wèn)題描述與建模
3.2.1 問(wèn)題描述
3.2.2 數(shù)學(xué)模型
3.3 多目標(biāo)混合灰狼算法
3.3.1 灰狼算法
3.3.2 擁擠距離
3.3.3 解的表達(dá)
3.3.4 種群初始化
3.3.5 外部檔案及其維護(hù)
3.3.6 α,β,δ的選取
3.3.7 局部搜索策略
3.3.8 算法流程
3.4 計(jì)算實(shí)驗(yàn)
3.4.1 性能指標(biāo)
3.4.2 算法性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
3.4.3 初始解啟發(fā)程序和局部搜索策略有效性分析實(shí)驗(yàn)
3.5 調(diào)度方案生成與仿真
3.6 本章小結(jié)
第四章 平面分段并行流水線多目標(biāo)模糊調(diào)度方法
4.1 平面分段并行流水線
4.2 問(wèn)題描述與建模
4.2.1 問(wèn)題描述
4.2.2 數(shù)學(xué)模型
4.3 多目標(biāo)文化基因算法
4.3.1 解的表達(dá)
4.3.2 種群初始化
4.3.3 遺傳操作
4.3.4 局部搜索算子
4.3.5 算法流程
4.4 計(jì)算實(shí)驗(yàn)
4.4.1 算法性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
4.4.2 初始解啟發(fā)程序和局部搜索算子有效性分析實(shí)驗(yàn)
4.5 調(diào)度方案生成與仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 面向急件任務(wù)的平面分段流水線反應(yīng)式模糊調(diào)度方法
5.1 問(wèn)題描述與建模
5.1.1 問(wèn)題描述
5.1.2 數(shù)學(xué)模型
5.2 多目標(biāo)混合離散差分進(jìn)化算法
5.2.1 差分進(jìn)化算法
5.2.2 解的表達(dá)
5.2.3 種群初始化
5.2.4 變異操作
5.2.5 交叉操作
5.2.6 局部搜索算子
5.2.7 選擇操作
5.2.8 外部檔案及其維護(hù)
5.2.9 算法流程
5.3 算法性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
5.4 調(diào)度方案生成與仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 平面分段流水線調(diào)度決策支持系統(tǒng)
6.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1.1 系統(tǒng)需求
6.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.1.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)
6.1.4 開發(fā)環(huán)境
6.2 系統(tǒng)應(yīng)用
6.2.1 靜態(tài)調(diào)度
6.2.2 反應(yīng)式調(diào)度
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或完成的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)灰狼優(yōu)化算法的無(wú)人機(jī)三維航跡規(guī)劃[J]. 柳長(zhǎng)安,王曉鵬,劉春陽(yáng),吳華. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(10)
[2]面向模具項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題的優(yōu)先規(guī)則對(duì)比研究[J]. 來(lái)凱,王小明,陳慶新,毛寧,陳新度. 工業(yè)工程. 2017(05)
[3]混合灰狼優(yōu)化算法求解柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題[J]. 姜天華. 控制與決策. 2018(03)
[4]帶阻塞限制的船舶分段生產(chǎn)流水線調(diào)度[J]. 鄭永前,莫國(guó)鋒,張駿. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(10)
[5]基于灰狼優(yōu)化算法的置換流水線車間調(diào)度[J]. 呂新橋,廖天龍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]基于互信息和文化基因算法的網(wǎng)絡(luò)流量特征選擇[J]. 苗長(zhǎng)勝,原常青,王興偉,常桂然. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[7]一類零緩沖可中斷流水線調(diào)度優(yōu)化方法[J]. 牛占文,徐照光. 工業(yè)工程. 2014(05)
[8]多目標(biāo)資源優(yōu)化分配問(wèn)題的Memetic算法[J]. 魏心泉,王堅(jiān). 控制與決策. 2014(05)
[9]帶時(shí)間窗車輛路徑問(wèn)題的多目標(biāo)文化基因算法[J]. 王君. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2013(01)
[10]船舶平面分段的非完全混合流水線調(diào)度[J]. 張志英,李殿勤. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(11)
博士論文
[1]基于混合量子算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題研究[D]. 焦璇.大連理工大學(xué) 2015
[2]船體平面分段建造裝配序列規(guī)劃與裝配線平衡方法研究[D]. 瞿世鵬.上海交通大學(xué) 2014
[3]基于動(dòng)態(tài)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題研究[D]. 趙月.東北大學(xué) 2013
[4]作業(yè)車間預(yù)反應(yīng)式動(dòng)態(tài)調(diào)度理論與方法研究[D]. 張利平.華中科技大學(xué) 2013
[5]基于文化基因算法的車間作業(yè)調(diào)度理論研究及實(shí)踐[D]. 蔡斌.重慶大學(xué) 2012
[6]面向模糊車間調(diào)度問(wèn)題的智能算法研究[D]. 鄭友蓮.武漢大學(xué) 2011
[7]多目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度方法研究[D]. 王曉娟.華中科技大學(xué) 2011
[8]基于基因表達(dá)式編程的車間動(dòng)態(tài)調(diào)度方法研究[D]. 聶黎.華中科技大學(xué) 2011
[9]精益造船模式研究[D]. 張明華.哈爾濱工程大學(xué) 2005
本文編號(hào):3025039
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