面向模糊车间调度问题的智能算法研究

被引量 : 11次 | 上传用户:kkk3231
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
科学地制定生产调度方案,对于缩短产品生产周期,控制车间的在制品库存,提高产品交货期满足率和提高企业生产率起着至关重要的作用。有效的调度方法与优化技术的研究,对于实现先进制造企业的现代化具有重要的理论价值和实际意义。鉴于调度问题的复杂性,传统优化方法已难于求解,因此软计算方法成为求解此类问题的有效途径,是当前国内外研究的一大热点,提出了诸多有价值的新型调度算法。生产调度方面的研究成果更多是以确定性调度模型为基础,而实际生产过程中存在着诸多不确定性因素,如果调度模型忽略了这些不确定性因素,将使调度方案的实际应用价值大打折扣。而模糊理论能够切合实际地描述生产过程中的不确定性事件,优化模糊调度方案可以有效地提高实际生产效率,大大减少生产计划和调度失调的概率。本文研究生产调度中最基本、最重要的作业车间调度问题,并用模糊理论来处理调度中的不确定性,进一步引入机器可用性约束、柔性、多目标等重要因素,本文针对这些非常复杂的综合性模糊作业车间调度问题,提出基于进化计算的求解方法。对于带有可恢复作业和预防性维修的模糊作业车间调度问题,设计了一种随机键遗传算法,采用随机键编码和带有维修操作的解码策略;使用二元锦标赛选择、离散交叉和互换变异算子来进化种群;该算法的染色体为实数串,解码时能直接转换成有序操作表,算法实现简单,试验表明有较强的寻优能力。针对带有柔性加工计划和模糊加工条件的作业车间调度问题,提出了一种有效的协同进化遗传算法,同时进化其中的两个子问题:机器分配子问题和操作顺序子问题,以最小化模糊最大完成时间;两个子问题分别使用实数串编码和整数串编码,并提出了一种应用于两类染色体的协同进化技术;在每一代,一些个体只进化一个串,另一些个体则同时进化两个串。该算法较好地保持了全局探测和局部优化间的平衡。针对最小化makespan的模糊作业车间调度问题,提出了一个有效的群体邻域搜索算法,并提出了基于有序工序的编码方案和基于互换的邻域搜索算子,以二元锦标赛策略选择待进化个体,以概率1执行互换算子,不断进化和优化群体以逼近最好解。该算法结构简单,实现容易,试验表明具有较强的全局和局部优化能力,以及较快的收敛速度。在模糊柔性作业车间调度问题中,以最小化模糊最大完工时间和最大机器工作负荷为目标,提出了一种多目标群体邻域搜索算法,分别用基于有序操作的二元组串和三维数组编码表示操作顺序子问题和机器分配子问题的解;设计了三种邻域搜索算子(两种互换算子和一种插入算子)来产生新解;提出了一种有效的档案维护策略以获得非劣解集。试验表明该多目标群体邻域搜索算法具有较强的全局和局部优化能力。设计了一个求解模糊作业车间调度问题的人工蜂群算法,并提出一种基于插入算子的邻域结构,使用二元锦标赛选择为跟随蜂选择解,使用邻域搜索算子分别为采蜜蜂和跟随蜂更新解,在算法的每一轮循环,采蜜蜂阶段和跟随蜂阶段相继执行,每隔一些循环,最差解被精英解替换。而后将其发展为多目标人工蜂群算法,求解具有柔性维修的多目标模糊作业车间调度问题,以最小化模糊makespan和模糊总拖后完成时间。使用加权目标值的方法为每只跟随蜂选择解;使用互换邻域搜索算子分别为采蜜蜂和跟随蜂更新解;每隔一些循环,用具有最小加权目标值的解替换具有最大加权目标值的解。与一般的多目标优化算法相比,该多目标人工蜂群算法具有较低的计算复杂度,与文献中的算法进行比较测试,结果表明该多目标人工蜂群算法能提供更优的解和更好的调度策略。
其他文献
为解决ZJ17卷接机组在吸丝成型过程中因烟丝吸入集中除尘系统而造成的烟丝浪费问题,借鉴打叶复烤生产线切向落料器的工作原理,研制了除尘烟丝在线回收装置。该装置采用两级气
在上市公司的年报附注中,对会计政策的揭示与说明是必不可少的一项内容。然而,许多会计专业以外的人对“会计政策”一词常常感到难以理解,一位其他专业的同学就曾经问我:难道会计
在惯性约束受控热核聚变(ICF)的过程中产生的大量能量最有可能成为新的可持续利用能源。中子射线是ICF过程的主要产物,为了探查热核聚爆流体动力学过程,要求一种能产生高的空间分
本文作者就环境温度对母猪生长、受胎率、胚胎的存活率等方面以及对蛋鸡产蛋性能的影响及造成影响的机理进行了综述分析。对于养猪、养鸡的饲养管理以及提高养猪及养鸡业的经
论西方现代美术之特征姚波西方现代美术自我国门户开放后便以一种新奇怪异的面目冲击着国人的视觉,时至今日,虽说它给人们在视觉上造成的新鲜感早已消失,但在认识上的陌生感却依
项目简述在上海西门子工业自动化(SIAS)与蒙牛液态奶事业部以及集团信息中心的共同努力下,经过项目组成员1年半时间的具体实施,中国乳品行业第一个真正意义上的生产 Project
对添加型防静电涂料的组成、导电机理、导电填料的研究状况进行了综述,重点论述了导电填料的研究重点和发展方向。白色和浅色导电填料是未来添加型防静电涂料的重点研究对象
A,B座办公楼将H形型钢托座连接形式,改为组合角钢托座形式,针对此种节点相对型钢托座受力情况较弱的情况,通过釆取一定措施,防止了节点处产生变形、位移而影响结构安全。
[目的]掌握安徽马铃薯生产基本信息和肥料施用情况,为化学肥料减施增效利用研究与示范推广提供基础数据。[方法]对安徽界首、阜南、临泉、蒙城、怀远、舒城等市(县)典型种植
米兰垦区气候较适宜棉花种植,近年,更是创造了棉花皮棉单产280 kg/667 m2的高产记录。笔者根据生产实践,总结了该垦区的棉花高产栽培措施。