基于约束理论的水波优化算法在车间调度的应用

发布时间：2023-02-07 07:29

　　零等待流水车间调度问题是一类复杂的调度问题,广泛的存在于制造业的车间系统中,如钢铁轧制,机械生产,化学工业等。零等待流水车间调度问题作为带约束的流水车间调度问题,是一种经典的NP-hard问题。随着问题规模的不断增加,零等待流水车间调度问题在实际应用中将会变得越来越复杂。所以,从调度领域上的深入研究已经成为本领域不可避免的一项重大难题。调度问题主要存在于实际的生产企业中,尤其以汽车制造企业为主。合理的调度方式能够有效地提高企业中的生产效率,进而提升企业收益,帮助企业在同行业中竞争中占到优势。从解决调度问题中的方法来看,传统的运筹学方法和启发式方法在求解大规模复杂的调度问题时,它们对问题的约束要求较多,而且也很不容易获得令人满意的求解方案,但群智能优化算法在解决复杂的调度问题时,一般不需要太多的约束条件就可以建立模型,从而获得较好的调度解。首先,介绍国内外在零等待流水线(NWFS)生产调度方面的研究与约束理论的内容。由于零等待流水线(NWFS)调度系统非常复杂,因此本文基于TOC理论的车间调度系统结构,将整个调度系统结构分成三个层次:目标层,计划层与实施层。之后以利润最大化为目标,建立生...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究状况
        1.2.1 相关文献分析
        1.2.2 学术趋势分析
        1.2.3 TOC理论的研究状况
        1.2.4 生产调度研究状况
    1.3 主要研究内容
第2章 相关理论基础
    2.1 车间调度问题的相关理论
        2.1.1 车间调度问题的定义和描述
        2.1.2 车间调度问题的分类
        2.1.3 车间调度的特点
    2.2 TOC的相关理论
        2.2.1 TOC的概念
        2.2.2 TOC的九条原则
        2.2.3 TOC的思维过程(TP)的内容与三步骤的关系
        2.2.4 TOC的目标及指标体系
    2.3 研究车间调度问题的主要方法
    2.4 本章小结
第3章 基于TOC理论的车间调度分析
    3.1 零等待流水线调度问题的定义
        3.1.1 生产线结构的描述
        3.1.2 生产线约束的描述
        3.1.3 绩效目标的指标
        3.1.4 生产信息
    3.2 基于TOC的 NWFSP结构
    3.3 生产车间调度模型
    3.4 本章小结
第4章 基于DWWO的零等待流水车间调度
    4.1 水波优化算法
        4.1.1 潜水波理论
        4.1.2 WWO的基本原理
    4.2 水波优化算法的改进策略
    4.3 水波优化算法框架的优化
    4.4 水波优化算法的应用范围
    4.5 基于DWWO的 NWFSP调度算法
        4.5.1 改进的初始化种群算法步骤
        4.5.2 基于迭代贪心算法的传播操作
        4.5.3 改进的碎浪操作
    4.6 排差操作
    4.7 DWWO算法流程及收敛性分析
    4.8 本章小结
第5章 仿真实验分析
    5.1 案例背景介绍
    5.2 DWWO算法的仿真实验
        5.2.1 实验设置
        5.2.2 仿真对比实验与结果分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学期间研究成果
致谢



本文编号：3736663