不确定条件下船舶平面分段流水线调度方法研究

发布时间：2021-02-09 04:19

　　现代造船模式是以“中间产品”为导向的总装造船模式。造船企业通过组建“中间产品”生产线,实现流水化、批量化的生产作业。平面分段流水线是造船企业率先建立的一类典型“中间产品”生产线。随着船舶大型化的发展,平面分段的需求量越来越大,平面分段流水线的调度任务越来越重。然而,船厂平面分段流水线调度仍主要采用现场调度的方法,对减少工时消耗、准时化（JIT）生产要求以及生产中的不确定条件考虑不足。研究科学、有效的平面分段流水线调度方法,有利于提高生产管理水平、提升流水线生产效率。平面分段流水线的调度方法也可以为其它生产线的调度提供借鉴。平面分段流水线调度依据待加工分段在各工位上将要消耗的加工时间和各分段的交货期对分段进行合理排程。加工时间一般通过标准工时进行测算。但在实际生产中,受机器设备、工人操作等的影响,实际用时与标准工时存在偏差,因此待加工分段的加工时间不能准确预测,即加工时间具有不确定性。交货期通常是一个与需求方满意度相关联的时间区间,而非一个固定的时间点,因此交货期也具有不确定性。另外,在平面分段生产过程中,还会出现急件任务加入的不确定事件,对原调度方案造成冲击。针对上述问题,本文以减少工... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 平面分段及其流水线
        1.2.2 阻塞流水车间调度问题
        1.2.3 并行阻塞流水车间调度问题
        1.2.4 模糊调度问题
        1.2.5 动态调度问题
        1.2.6 研究现状小结
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
第二章 平面分段流水线模糊调度方法及验证
    2.1 模糊调度变量
        2.1.1 模糊加工时间
        2.1.2 模糊完工时间
        2.1.3 模糊交货期
        2.1.4 完工时间与交货期一致性
    2.2 调度目标
    2.3 模糊数运算
    2.4 多目标优化
        2.4.1 基本概念
        2.4.2 满意解的选择
    2.5 模糊调度方法有效性验证
        2.5.1 实验设计
        2.5.2 结果分析
    2.6 本章小结
第三章 平面分段单流水线多目标模糊调度方法
    3.1 平面分段单流水线
    3.2 问题描述与建模
        3.2.1 问题描述
        3.2.2 数学模型
    3.3 多目标混合灰狼算法
        3.3.1 灰狼算法
        3.3.2 拥挤距离
        3.3.3 解的表达
        3.3.4 种群初始化
        3.3.5 外部档案及其维护
        3.3.6 α,β,δ的选取
        3.3.7 局部搜索策略
        3.3.8 算法流程
    3.4 计算实验
        3.4.1 性能指标
        3.4.2 算法性能评价实验
        3.4.3 初始解启发程序和局部搜索策略有效性分析实验
    3.5 调度方案生成与仿真
    3.6 本章小结
第四章 平面分段并行流水线多目标模糊调度方法
    4.1 平面分段并行流水线
    4.2 问题描述与建模
        4.2.1 问题描述
        4.2.2 数学模型
    4.3 多目标文化基因算法
        4.3.1 解的表达
        4.3.2 种群初始化
        4.3.3 遗传操作
        4.3.4 局部搜索算子
        4.3.5 算法流程
    4.4 计算实验
        4.4.1 算法性能评价实验
        4.4.2 初始解启发程序和局部搜索算子有效性分析实验
    4.5 调度方案生成与仿真
    4.6 本章小结
第五章 面向急件任务的平面分段流水线反应式模糊调度方法
    5.1 问题描述与建模
        5.1.1 问题描述
        5.1.2 数学模型
    5.2 多目标混合离散差分进化算法
        5.2.1 差分进化算法
        5.2.2 解的表达
        5.2.3 种群初始化
        5.2.4 变异操作
        5.2.5 交叉操作
        5.2.6 局部搜索算子
        5.2.7 选择操作
        5.2.8 外部档案及其维护
        5.2.9 算法流程
    5.3 算法性能评价实验
    5.4 调度方案生成与仿真
    5.5 本章小结
第六章 平面分段流水线调度决策支持系统
    6.1 系统设计
        6.1.1 系统需求
        6.1.2 系统结构
        6.1.3 系统实现技术
        6.1.4 开发环境
    6.2 系统应用
        6.2.1 静态调度
        6.2.2 反应式调度
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 本文创新点
    7.3 研究展望
参考文献
附录
致谢
攻读博士学位期间已发表或完成的学术论文
攻读博士学位期间参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进灰狼优化算法的无人机三维航迹规划[J]. 柳长安,王晓鹏,刘春阳,吴华.  华中科技大学学报(自然科学版). 2017(10)
[2]面向模具项目动态调度问题的优先规则对比研究[J]. 来凯,王小明,陈庆新,毛宁,陈新度.  工业工程. 2017(05)
[3]混合灰狼优化算法求解柔性作业车间调度问题[J]. 姜天华.  控制与决策. 2018(03)
[4]带阻塞限制的船舶分段生产流水线调度[J]. 郑永前,莫国锋,张骏.  计算机集成制造系统. 2016(10)
[5]基于灰狼优化算法的置换流水线车间调度[J]. 吕新桥,廖天龙.  武汉理工大学学报. 2015(05)
[6]基于互信息和文化基因算法的网络流量特征选择[J]. 苗长胜,原常青,王兴伟,常桂然.  东北大学学报(自然科学版). 2014(11)
[7]一类零缓冲可中断流水线调度优化方法[J]. 牛占文,徐照光.  工业工程. 2014(05)
[8]多目标资源优化分配问题的Memetic算法[J]. 魏心泉,王坚.  控制与决策. 2014(05)
[9]带时间窗车辆路径问题的多目标文化基因算法[J]. 王君.  计算机工程与科学. 2013(01)
[10]船舶平面分段的非完全混合流水线调度[J]. 张志英,李殿勤.  计算机集成制造系统. 2012(11)

博士论文
[1]基于混合量子算法的柔性作业车间调度问题研究[D]. 焦璇.大连理工大学 2015
[2]船体平面分段建造装配序列规划与装配线平衡方法研究[D]. 瞿世鹏.上海交通大学 2014
[3]基于动态优化的动态调度问题研究[D]. 赵月.东北大学 2013
[4]作业车间预反应式动态调度理论与方法研究[D]. 张利平.华中科技大学 2013
[5]基于文化基因算法的车间作业调度理论研究及实践[D]. 蔡斌.重庆大学 2012
[6]面向模糊车间调度问题的智能算法研究[D]. 郑友莲.武汉大学 2011
[7]多目标柔性作业车间调度方法研究[D]. 王晓娟.华中科技大学 2011
[8]基于基因表达式编程的车间动态调度方法研究[D]. 聂黎.华中科技大学 2011
[9]精益造船模式研究[D]. 张明华.哈尔滨工程大学 2005



本文编号：3025039