离散制造企业生产车间排产及其优化

发布时间：2021-04-25 20:13

　　Job-shop排产问题是离散制造企业中共同存在的问题,它是实际生产调度问题的高度简化。解决好这一问题,是有效的利用企业现有资源、合理制定车间生产计划、提高客户满意度、增强企业竞争能力的关键。Job-shop调度问题,是一种求解困难的组合优化问题,是制造业中研究的热点。经过国内外学者几十年的研究,已经取得很多成果,但是要彻底解决这一难题,还需作大量工作。本文针对Job-shop问题进行了研究,取得了一些有益的成果。具体工作如下: 1、给出了离散制造企业生产车间排产问题的定义,分析了车间作业排产研究的特点和意义,探讨了Job-shop排产问题的可计算性和计算复杂度,回顾了研究求解车间作业排产问题的主要历程及其方法。 2、在深入研究了遗传算法机理的基础上,使用遗传算法对生产排产进行优化。在遗传算法设计中,采用了基于工件号的编码方式,有效的避免了非法解和不可行解的出现,提高了遗传算法的搜索效率。 3、把遗传算法和约束理论（TOC）相结合来进行Job-shop排产优化。在优化过程中,先使排产满足瓶颈资源利用率最高的规则,然后在这个条件下,进行二次排产优化。因为引入了“瓶颈资源... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 离散制造企业车间排产问题的提出
        1.1.1 离散制造企业的定义
        1.1.2 离散制造业的特点
        1.1.3 离散制造企业生产车间排产优化的意义
    1.2 车间排产问题的分类
    1.3 Job-shop问题的描述
        1.3.1 Job-shop问题的数学表达及其目标函数
        1.3.2 约束假设
        1.3.3 Job-shop调度问题的计算复杂度
    1.4 Job-shop调度问题的发展现状
        1.4.1 运筹学方法
        1.4.2 基于规则的方法
        1.4.3 系统仿真的方法
        1.4.4 基于 DEDS的解析模型方法
        1.4.5 基于排序的方法
        1.4.6 基于智能的调度方法
第二章 基于遗传算法的 Job-shop排产机制
    2.1 遗传算法简介
        2.1.1 基本思想
        2.1.2 遗传算法的描述
        2.1.3 遗传算法的特点
    2.2 用遗传算法求解 Job-shop排产问题
        2.2.1 Job-shop问题的描述及其目标函数
        2.2.2 染色体编码
        2.2.3 遗传操作算子
        2.2.4 关键参数的确定
        2.2.5 停止条件
    2.3 多机并行 Job-shop的遗传算法排产机制
        2.3.1 多机并行 Job-shop问题的描述
        2.3.2 基于资源选择规则（Resource Selection Rule）的遗传算法排产机制
    2.4 本章小结
第三章 基于 TOC的遗传算法排产机制
    3.1 约束理论简介
        3.1.1 高德拉特的生产作业计划制定原则
        3.1.2 TOC理论的启示
    3.2 基于TOC的遗传算法机制
        3.2.1 Job-shop生产系统中工件移动路径
        3.2.2 工序分割
        3.2.3 寻找瓶颈
        3.2.4 排产流程及其染色体编码
        3.2.5 时间点的计算
        3.2.6 遗传操作算子和评价度函数
        3.2.7 非法解的转化
        3.2.8 染色体的标准化
    3.3 本章小结
第四章 Job-shop排产的重调度机制
    3.1 生产随机扰动
        3.1.1 生产随机扰动的分类
        3.1.2 生产随机扰动的归一化
    3.2 Job-shop问题排产的重调度机制
        3.2.1 物料匮乏
        3.2.2 设备故障
        3.2.3 插单与消单
    3.3 本章小结
第五章 算法的实例研究
    5.1 标准问题
    5.2 算法的可行性分析
        5.2.1 FT06问题
        5.2.2 FT10问题
        5.2.3 FT20问题
    5.3 使用遗传算法和基于TOC遗传算法求解Job-shop问题的结果比较
    5.4 本章小结
第六章 总结
致谢
参考文献
攻读硕士研究生期间发表论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]并行流程车间调度问题及其概率学习进化算法[J]. 庞哈利,万珊珊.  控制理论与应用. 2005(01)
[2]作业车间调度转换瓶颈算法的不可行解问题[J]. 黄志,黄文奇.  计算机工程与应用. 2005(05)
[3]一种使用再编码染色体求解Job-Shop问题的并行遗传算法[J]. 赵宏立,庞小红,吴智铭.  机械科学与技术. 2004(12)
[4]单件小批量生产作业计划的倒排产算法研究[J]. 习小英,邹海峰,王英明,姜莉莉.  现代制造工程. 2004(09)
[5]求解作业车间调度问题的一种改进遗传算法[J]. 张超勇,饶运清,李培根,刘向军.  计算机集成制造系统. 2004(08)
[6]订货型企业基于约束理论的订单排产优化研究[J]. 李浩,沈祖志,邓明荣.  中国机械工程. 2004(10)
[7]实时动态排产系统研究[J]. 胡东波,王国庆,左小德.  中国机械工程. 2004(08)
[8]高级计划排产系统与ERP的集成设计及实现[J]. 石为人,余兵,张星.  重庆大学学报(自然科学版). 2003(11)
[9]基于约束满足的Job-Shop调度算法研究[J]. 杨宏安,孙树栋,王荪馨,吴秀丽.  计算机工程与应用. 2003(31)
[10]车间作业调度遗传算法的染色体编码实现[J]. 刘繁茂,陈新,唐庭安,陈新度.  电脑学习. 2003(05)

硕士论文
[1]改进遗传算法在调度领域中的应用[D]. 王书振.西安电子科技大学 2003



本文编号：3160022