文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
基于混合遗传算法的车间调度方法研究与应用
姓名:丁书斌
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:李启堂
20061201
摘要随着经济的发展,当代产品开发和交付周期大大缩短,多品种、单件小批量、用户定制化的生产方式成为机械加工的一个主流。这种生产方式,使车间的生产安排和资源分配更加复杂,有关资料表明,制造过程%的时间消耗在非切削过程。在当今“时间就是利润”的竞争环境下,如何利用计算机技术实现生产调度计划优化,快速调整资源配置,统筹安排生产进度,提高设备利用率已成为摆在许多加工企业面前的重大课题。本文研究了经典作业车间调度问题,利用遗传算法和模拟退火算法求解该类问题近优解的有效性和实用性,设计了~种实现车间调度的混合遗传算法,给出了一个新的编码方法,并建立了相应编码的解码规则,避免了非法解的产生;对初始温度的确定方法和获得适应度函数的方法进行了探讨;基于调度问题,分别利用该方法和单纯遗传算法及模拟退火算法进行了模拟仿真计算,计算结果表明该混合算法克服了单纯遗传算法和模拟退火算法在车间调度优化方面的不足。同时,研究了基于机床调整的多品种单件小批生产柔性调度问题,建立了该问题的数学模型,设计了柔性调度问题的遗传编码方法并给出了详细的解码算法,研究了混合算法在柔性调度闯题的应用,并且对动态调度给出了相应的重调度策略,通过一个具体实例,验证了混合算法求解该类柔性调度的有效性。最后,本文阐述了基于混合算法的车间调度系统的设计与实现,详细介绍了各个模块的功能与操作。系统的运行结果满足了调度要求,进一步证明了混合遗传算法的有效性和实用佳。关键词:遗传算法;模拟退火算法;车间调度;柔性调度;大连理工大学硕士学位论文
,基于混合遗传算法的车间调度方法研究与应用,.,..甌、..瑃篏篠篔:——
作者签名:手主芝奎冬二日期:汕独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。基于混合遗传算法的车间调度方法研究与应用
作者签名:导师签名:垄座丝讫亚辍狶月大连理工大学学位论文版权使用授权书容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内文。/大连理工大学硕士研究生学位论文
髀课题的背景及意义生产调度是系统中的一个复杂而且重要的部分,也是实现企业的关键部分。它在中的位置处于整个体系结构的中间,发挥两方面的作用:一方面接受企业决策层的综合生产计划⒛茉础⒖獯妗⒃耸洹⑸璞傅茸酆闲畔,经静态计划分解,向下面的设备控制层发布调度命令,即各种生产设备和原材料用量的设定值;另一方面,接受设备控制层上报的实时状态信息,依次进行动态调度来改变部分设定值,并把计划执行情况上报企业决策层。生产调度直接影响生产成本和资源的合理利用,决定着生产过程的顺利迸行,生产资源的合理配置和优化。因此,调度决策水平的提高己经成为现代制造企业中决定生产经营过程能否稳定高效地运转的决定性因素之一。在过去的几十年里,随着产品制造业市场竞争性的加剧,不断地激励着人们寻找新的生产调度策略和优化算法,以提高资源的生产率及操作管理的相对水平,生产出更具有竞争性的产品。车间的调度优化工作,因其在提高生产效率、降低生产成本等方面所起的重要在我国多数制造企业中,存在设备利用率低、交货期长、生产准备周期长、费用高、自动化水平和柔性水平低,质量不稳定,资金周期慢等阀题。企业要在激烈的市场竞争中求生存、谋发展,除了转变现有的经营机制外,最重要的是运用先进的制造技术与管理方法,以提高企业响应市场的快速应变能力,这就要求企业具有快速的产品开发能力,尽可能短的产品生产周期,较高的产品质量,较高的设备利用率。而车间管理调度系统的目标就是合理的安排车间生产作业计划,充分利用现有的各种资源,消除生产瓶颈,实现均衡生产,保证按时交货,提高设备的利用率,提高零部件加工质量,缩短生产周期,减少在制品,减少或消除加班,降低零件加工成本,准确迅速地为上级部门提供可靠的各种统计数据。因此,车间调度系统运行效率的高低,以及其本身的合理性、实用性,对于一个企业能否获得较高的经济效益,起着非常重要的作用,现在,车间调度管理成为组织现代化企业生