基于遗传算法的混合流水车间调度问题研究

论文摘要

车间资源的有限性对能否有效利用车间现有资源完成任务、以最快的速度响应市场需求以及促使制造型企业赢得市场竞争等方面都会产生着制约作用。调度的任务是根据生产目标和约束,为每个加工对象确定具体的加工路线、时间、机器和操作等。多数调度问题属于NP-hard（Non-deterministic polynomial-Hard,非确定性多项式）问题,迄今为止还没有一种通用有效的调度策略。针对目前国内外车间调度的研究现状以及存在的问题,本文对混合流水车间调度问题进行了详细地研究。首先分析了混合流水车间的调度流程,建立了混合流水车间调度的数学模型,然后采用基于矩阵的编码方法,以最小生产时间为目标,设计一种新的更为有效的交叉算子,在此基础上进行了详细的遗传算法设计。最后以一个实例进行验证,得到了良好的调度结果。在理论上验证了其能充分的提高设备的使用率,减少等待时间,提高了企业的生产效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本文研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 遗传算法理论
• 2.1 遗传算法的形成和发展
• 2.2 遗传算法的基本思想
• 2.3 遗传算法的基本概念
• 2.4 遗传算法的基本步骤
• 2.5 遗传算法的基本操作
• 2.5.1 编码
• 2.5.2 适应度
• 2.5.3 选择算子
• 2.5.4 交叉算子
• 2.5.5 变异算子
• 2.6 遗传算法的特点
• 2.7 遗传算法的应用情况
• 2.8 本章小结
• 3 调度问题的理论与研究方法
• 3.1 生产调度问题
• 3.1.1 生产调度问题的描述
• 3.1.2 生产调度的性能指标
• 3.1.3 生产调度问题的分类
• 3.2 车间调度问题
• 3.2.1 车间调度问题的描述
• 3.2.2 车间调度问题的分类
• 3.2.3 现在制造系统中的车间调度的特点
• 3.3 车间调度问题的研究方法
• 3.4 本章小结
• 4 混合流程式生产模式分析
• 4.1 混合流程式生产概述
• 4.2 混合流程式生产的特点分析
• 4.3 汽车发动机生产企业实例分析
• 4.3.1 生产模式
• 4.3.2 车间生产调度特点
• 4.3.3 车间调度流程
• 4.4 本章小结
• 5 混合流水车间生产调度的算法
• 5.1 混合流水车间调度问题
• 5.1.1 混合流水车间调度问题描述
• 5.1.2 混合流水车间调度问题数学模型
• 5.2 混合流水车间调度问题的遗传算法设计
• 5.2.1 编码
• 5.2.2 基于遗传算法的求解方法
• 5.3 算法调度实例
• 5.4 利用混合遗传算法进行分析
• 5.5 调度实例结果分析
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间已发表的学术论文