考虑行为主体感知的柔性作业车间调度干扰管理研究

摘要

车间调度优化是实现智能制造的基础和关键，高效的调度优化技术有助于制造企业实现高效率、高柔性和高可靠性。人在加工制造系统中并不总是追求“利益最大化”，而是根据自己的认识和自己的有限思维，做出“让自己最满意的选择”，从而制约了这个“人-机”协同系统的运行效率。机器故障、订单取消、紧急订单等干扰事件会造成初始调度计划不可行，并导致加工制造系统参与者出现消极情绪和利益损失，此时需要尽可能减小扰动对加工系统参与者的扰动影响，并快速对干扰事件做出反应，提高制造的敏捷化、智能化程度。
　　论文首先分析了考虑行为的车间调度干扰管理研究现状以及研究中存在的问题，阐述了车间调度干扰管理理论、行为运筹理论和常用的智能优化算法。然后，分析了干扰事件发生后行为主体不满意度的度量方法，采用前景理论对干扰事件发生后客户、制造商和劳动工人的行为特点进行定性化描述，利用未确知理论对行为主体的不满意度进行定量化度量，构建了考虑行为主体感知的柔性作业车间调度问题(Flexible Job Shop Scheduling Problem，FJSSP)多目标干扰管理模型;其次，针对该问题的特点改进快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)，设计三层基因编码保存调度的完整信息，采用工序插入策略获得活动调度，采取近亲交叉变异策略增强算法的搜索能力，并通过精英策略增强算法收敛能力;最后，针对具体算例，利用算法求解该模型，将本文干扰管理结果同重调度、完全右移调度、AOR右移调度结果进行对比，结果表明该模型可以有效解决柔性车间单机故障干扰问题，协调各个行为主体的利益，提高决策的科学性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及研究意义

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 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 目前研究中存在的主要问题

1．3 本文研究内容及方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 创新点

1．3．4 技术路线

第2章 车间调度干扰管理及行为运筹相关理论

2．1 车间调度理论

2．1．1 车间调度问题

2．1．2 车间调度问题的特点

2．2 车间调度干扰管理理论

2．2．1 车间调度干扰管理问题界定

2．2．2 车间调度干扰管理问题的特点

2．3 行为运筹理论

2．3．1 行为运筹

2．3．2 前景理论

2．3．3 未确知数学

2．4 常用的柔性车间调度智能优化算法

2．4．1 群体智能优化算法

2．4．2 局部搜索算法

2．5 本章小结

第3章 考虑行为主体感知的柔性作业车间调度干扰管理模型

3．1 考虑行为主体感知的柔性车间调度干扰管理问题

3．1．1 问题分析和描述

3．1．2 干扰应对策略

3．2 行为主体不满意度扰动度量

3．2．1 扰动分析

3．2．2 扰动度量

3．3 干扰管理模型

3．3．1 参数及变量说明

3．3．2 柔性作业车间调度干扰管理模型

3．4 本章小结

第4章 基于近亲交叉变异的NSGA-Ⅱ算法设计

4．1 经典NSGA-Ⅱ算法

4．2 近亲交叉变异NSGA-Ⅱ算法

4．2．1 基因编码问题

4．2．2 工序插入策略

4．2．3 近亲交叉策略

4．2．4 基于近亲指数的变异方法

4．2．5 精英策略和种群多样性

4．2．6 改进后算法步骤

4．3 算法性能测试

4．4 本章小结

第5章 算例分析

5．1 试验设计

5．2 试验结果

5．3 结果分析

5．3．1 结果对比

5．3．2 对比分析

5．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

作者简介