网络化外协加工优化调度方法研究

发布时间：2017-08-27 14:02

  本文关键词：网络化外协加工优化调度方法研究

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【摘要】：随着经济、市场的全球化和多元化,客户需求的多样化和个性化,这些变化已经深刻地影响到了各行各业,其中制造行业尤为突出。在目前形势下,制造业已经进入全面变革时期,如何加强企业快速响应、满足客户需求和实现企业利益最大化,已成为现代制造企业必须要考虑的问题。在网络化技术推动下,网络化制造模式逐渐兴起并得到迅猛发展。这种制造模式强调充分利用信息技术,共享网络化资源,根据企业生产具体要求统筹安排和调度各种现有资源,高效地完成生产任务。本文以网络化外协加工优化过程为研究对象,就目前网络化制造模式下外协加工优化调度问题进行研究具有重要的理论和实际意义。首先,对网络化外协加工优化调度基本的问题进行了阐述,分析并确定了在网络化外协加工调度中需要考虑的外协加工目标,即外协加工时间、外协加工成本和外协加工质量,并建立了相应的数学模型。其次,将虚拟产线与网络化外协加工优化调度结合,根据企业外协加工的业务具体需求组建动态虚拟产线。通过组建虚拟产线,提出利用Petri网对其生产调度过程进行建模。对Petri网相关概念、性质等内容进行了研究分析,为了充分反映实际调度情况,引入时间Petri网,利用赋时Petri网作为本文的建模工具。再次,以基本遗传算法为基础,针对基本遗传算法过早收敛和易陷入局部最优的问题,利用自适应机制对其进行改良,并结合Petri网的特点,形成基于Petri网变迁的编码形式的自适应遗传算法,同时在遗传算子操作上也做了改进,增强了算法的寻优能力。最后,将研究的优化调度理论应用到重庆市某一中小企业外协加工实际案例中,并与基本遗传算法进行对比,证明了本文算法的有效性。同时也说明了本文所提出的调度研究理论能更好地实现企业调度目标,对企业效益的改善和增强市场竞争力都有极大地推动作用,对促进网络化制造模式的进一步落地应用有着积极意义。
【关键词】：外协加工 虚拟产线 Petri网 自适应遗传算法
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP18;TP301.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外相关领域研究现状10-13
• 1.2.1 优化调度模型研究现状10-11
• 1.2.2 优化调度算法研究现状11-12
• 1.2.3 网络化外协加工调度研究现状12-13
• 1.3 本文主要解决的问题13-14
• 1.4 论文的主要内容和组织结构14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第2章 Petri网基础理论分析16-29
• 2.1 Petri网相关基本概念16-20
• 2.1.1 网与子网16-17
• 2.1.2 标识网17-19
• 2.1.3 库所/变迁系统19-20
• 2.1.4 并发与冲突20
• 2.2 Petri网基本特征和性质20-21
• 2.2.1 可达性20-21
• 2.2.2 有界性和安全性21
• 2.2.3 活性21
• 2.3 Petri网的分析方法21-25
• 2.3.1 可达标识图22-23
• 2.3.2 可覆盖性树与可覆盖性图23
• 2.3.3 关联矩阵与状态方程23-25
• 2.4 Petri网的运算25-26
• 2.4.1 共享合成25
• 2.4.2 同步合成25-26
• 2.5 含时间因素的Petri网26-27
• 2.6 Petri网在制造系统建模中的优势27-28
• 2.7 本章小结28-29
• 第3章 基于Petri网的外协加工虚拟产线建模29-39
• 3.1 外协加工虚拟产线概述29-31
• 3.1.1 外协加工虚拟产线的提出29-30
• 3.1.2 虚拟产线生命周期30-31
• 3.2 基于赋时库所Petri网的虚拟产线建模31-35
• 3.2.1 制造系统Petri网模型31-32
• 3.2.2 建模规则及步骤32-35
• 3.3 模型的性能分析35-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第4章 网络化外协加工调度算法研究39-49
• 4.1 调度数学模型39-43
• 4.1.1 建立目标函数40-42
• 4.1.2 确定约束条件42-43
• 4.2 基于自适应遗传算法的模型求解43-47
• 4.2.1 自适应遗传算法概述43-44
• 4.2.2 基于Petri网的自适应遗传算法设计44-47
• 4.3 本章小结47-49
• 第5章 网络化外协加工优化调度实例分析49-58
• 5.1 案例说明49-50
• 5.2 建立模型50-54
• 5.3 算法求解54-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 总结与展望58-60
• 6.1 全文总结58-59
• 6.2 后续工作展望59-60
• 参考文献60-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果66

【参考文献】

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本文编号：745675