改进蚁群算法在柔性作业车间调度中的应用研究

摘要

为求得经济的可持续发展,制造业由粗放型到集约型的转变不可避免。与此同时,市场结构也已从厂商主导的PUSH型逐渐转变为客户主导的PULL型,产品向着多品种、小批量、有着不同完工时间和性能要求的方向发展,最大限度地满足客户需求成为在众多企业激烈竞争中立足并取胜的关键。
　　在调度理论中,车间调度问题尤为重要。车间调度问题所解决的n个工件在m台机器上加工的组合优化问题,是一类满足任务配置和顺序约束要求的资源分配问题,是NP难题。对企业来说,合理配置有限资源、缩短产品生产周期、降低成本、快速响应市场需求极其重要,这些都是与车间调度问题息息相关的。
　　本文研究了车间调度和蚁群算法的相关基础理论和方法。对车间调度问题的特点、分类和研究方法以及蚁群算法的特点、流程和关键模块(状态转移、信息素更新)进行了详细介绍。
　　选择更加贴合生产实践的柔性作业车间调度问题作为研究对象,结合柔性作业车间调度问题的自身特点,对蚁群系统的算法进行改进,提出了面向柔性作业车间调度问题的改进蚁群算法。并对蚁群算法解决TSP问题的模型进行修改,从而建立了改进算法解决柔性作业车间调度问题的模型。
　　实现了将本文提出的面向柔性作业车间调度的改进算法用于柔性车间调度。选择一个车间实际调度问题,将本文提出的改进蚁群算法用于此问题,并采用Matlab进行编程求解。

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1 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2国内外相关研究综述

1.3创新点与研究技术路线

2 相关理论基础及方法

2.1车间调度问题

2.2蚁群算法

3 面向柔性作业车间调度的改进蚁群算法

3.1柔性作业车间调度问题

3.2面向FJSP的改进蚁群算法

4 改进蚁群算法在FJSP中的应用

4.1算法流程及步骤

4.2具体模块

4.3算例

5案例分析

5.1问题描述

5.2算法设计

5.3效果分析

6总结与展望

6.1总 结

6.2展 望

致谢

参考文献

附 录