发泡车间生产调度问题的研究

发布时间：2017-05-31 13:17

  本文关键词：发泡车间生产调度问题的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生产调度系统是制造企业生产管理体系中的一个重要组成部分,生产调度系统对于降低生产成本、缩短产品生产周期、确保交货期等生产管理的各个方面都起着至关重要的作用,因此生产调度问题一直是研究的热点问题。大部分的生产调度理论都是研究典型的生产调度问题,但实际的生产调度问题一般都更加复杂,可能不属于其中任何一种基本调度类型。本文研究的发泡车间的生产调度问题不属于经典的调度问题,但实际中具有这类特征的生产调度问题不在少数,故具有一定的研究意义。本文以某冷柜制造企业的门体发泡车间为研究背景,研究了该发泡车间的生产调度问题。针对发泡车间生产调度问题的特点,将问题分为两个阶段,基础优化阶段与换模优化阶段,分别建立了两个阶段的数学模型,并考虑了多种智能优化算法的特点,采用遗传算法和禁忌搜索算法两种算法来进行比较求解。在用遗传算法求解该生产调度问题时,考虑到基础优化阶段的解空间比换模优化阶段大得多,在基础优化阶段,对遗传操作算子的设计上有所改进。选择和交叉操作引入竞争机制,以避免优良基因的遗失；变异操作中等位基因的设定考虑到具体调度问题,并设置多个变异点,使种群更具多样性。在用禁忌搜索算法求解该生产调度问题时,在基础优化阶段,充分考虑实际问题的特点,得到比较接近最优解的初始解,使禁忌搜索算法良好的局部搜索性能得到充分展现,同时在算法最终输出结果的设计上,从算法运行过程的全局中选择最优,使得最终结果具有更好的全局最优性。最后运用实例,对这两种算法的性能进行了比较求解分析。发泡车间以多品种小批量的生产方式为主,故在实例验证分析时,按照这种生产方式选用了几个比较有代表性的实例。根据这些具体的实例,对两种算法的关键参数进行了设定,然后分别进行求解。从最终结果的比较分析中,可以看出禁忌搜索算法更适合求解该生产调度问题,它相比遗传算法能更稳定的得到更好的调度结果,同时也从算法的角度分析了禁忌搜索算法比遗传算法更适合求解该生产调度问题的原因。
【关键词】：生产调度问题 发泡生产 禁忌搜索算法 遗传算法
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB497
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究的背景及意义11-12
• 1.2 生产调度问题综述12-15
• 1.2.1 生产调度问题简介12-13
• 1.2.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 论文的主要研究内容15
• 1.4 章节安排15-16
• 第二章 发泡车间生产调度问题描述16-22
• 2.1 发泡生产工艺及特点16-17
• 2.2 问题的求解思路分析17-18
• 2.3 发泡车间生产调度问题的数学描述18-21
• 2.3.1 基础优化阶段的数学模型19
• 2.3.2 换模优化阶段的数学模型19-21
• 2.4 本章小节21-22
• 第三章 智能优化算法的理论研究22-29
• 3.1 几种常见的智能优化算法的特点22-23
• 3.2 遗传算法理论基础23-25
• 3.2.1 遗传算法简介23-24
• 3.2.2 遗传算法的关键操作24-25
• 3.3 禁忌搜索算法理论基础25-27
• 3.3.1 禁忌搜索算法简介25-26
• 3.3.2 禁忌搜索算法的关键操作26-27
• 3.4 本章小节27-29
• 第四章 发泡车间生产调度模型的求解29-39
• 4.1 遗传算法的算法设计29-34
• 4.1.1 编码设计29-31
• 4.1.2 初始种群的产生31-32
• 4.1.3 适应度函数32-33
• 4.1.4 遗传操作算子及其改进33-34
• 4.2 禁忌搜索算法的算法设计34-38
• 4.2.1 编码设计34-35
• 4.2.2 初始解的生成35-36
• 4.2.3 适配值函数36
• 4.2.4 候选解与禁忌表36-37
• 4.2.5 藐视准则37
• 4.2.6 终止准则及算法输出结果改进37-38
• 4.3 本章小节38-39
• 第五章 发泡车间生产调度问题的实例验证39-50
• 5.1 调度问题实例39-40
• 5.2 算法控制参数设定40-41
• 5.3 算法运行结果及比较分析41-49
• 5.3.1 算法运行结果41-46
• 5.3.2 调度结果的比较分析46-48
• 5.3.3 实例分析结论48-49
• 5.4 本章小节49-50
• 结论与展望50-52
• 参考文献52-56
• 致谢56

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本文编号：409587