直线型生产线缓冲区容量分配技术研究

摘要

随着全球经济的发展，企业间及内部的合作和竞争越来越频繁，关系越来越紧密，构成了一个相互联接的复杂网络，在纷繁复杂的生产关系中，生产线缓冲区如何配置对系统性能影响很大。本文以直线型生产线为模型，继承不可靠制造系统的研究成果，以随机故障为代表，模拟系统构成如设备等存在随机事件扰动从而可能具有随机状态的情况，解决随机事件影响下直线型生产线缓冲区容量分配技术问题。本文主要研究成果如下：
　　首先，为了对直线型生产线性能进行评价，我们掌握分解方法与综合方法算法，并针对相似型生产线和非相似型生产线进行仿真实验，总结了两种方法各自的特点，并对结果进行比较分析。
　　其次，针对传统遗传算法容易早熟的问题提出一种改进的遗传算法。该算法提出了一种维持种群多样性的变异算子，该算子能在进化过程中有目标的抑制趋于早熟模式的存活率，因此有效的确保了种群的多样性。通过理论证明可知新的算子在种群多样性较大时，提高了优势模式的存活率，加速了收敛。在种群多样性较小时，减低了优势模式的存活率，增加了跳出局部的概率。
　　再次，为了解决直线型生产线缓冲区容量分配问题，我们以直线型生产线模型为主要研究对象，在自适应遗传算法的基础上结合模拟退火算法，设计了一种遗传模拟退火算法作为缓冲区容量分配技术算法。该算法使用变异算子，并通过模拟退火算法筛选局部最优解，具有较好的局部搜索和全域搜索能力，最后对算法收敛性进行证明。仿真实验对比表明，利用遗传模拟退火算法对直线型生产线缓冲区容量进行分配时，相较传统方法生产效率更高。
　　最后，采用MATLAB的GUI及GUI编程对直线型生产线缓冲区容量分配技术进行了软件模块设计，通过前台各个控件的操作实现相关的功能，利用模块化设计，满足各个阶层用户的需求，具有较好的可视化性和拓展性。

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附表索引

第1章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2 国内外研究发展现状与趋势

第2章 系统性能评价技术研究

2.1 引言

2.2 系统性能评价技术

2.3 仿真实验

2.4 小结

第3章 一种抑制遗传算法早熟的变异策略

3.1 引言

3.2 基因位自适应遗传算法

3.3 实验

3.4 小结

第4章 遗传模拟退火算法

4.1 遗传模拟退火算法

4.2 仿真实验

4.3 小结

第5章 软件模块设计

5.1 软件模块设计方案

5.2 实例展示

5.3 小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士研究生期间所发表的学术论文