单件小批量生产调度问题研究

摘要

随着社会技术的飞速发展，个性化的客户需求使市场环境发生了巨大的变化。单件小批量的生产方式已成为大多数企业的主流生产方式。与大批量生产相比，单件小批量生产方式具有约束多、变量多、计算复杂等难点，单件小批量生产调度问题已然成为当前学术界研究的热点问题。
　　 本文从背景企业的现实生产流程出发，重点研究混合流水车间环境下的单件小批量生产调度问题。
　　 首先，本文构建了标准混合流水车间调度问题的数学模型，以最小化最大完工时间为优化目标。利用矩阵来进行候选解编码，利用粒子群算法来进行求解，为了尽可能跳出局部最优，在算法中加入了模拟退火选择算子。经过算例验证，所得结果优于普通粒子群算法。
　　 其次，本文在标准混合流水车间调度问题模型和优化目标的基础上考虑了最大连续加工时间约束，采用基于向量的编码方式，利用累计加工时间来选择加工机器，并通过粒子群算法来进行计算。经过算例验证，所得结果较优、算法收敛性较好。
　　 再次，本文在标准混合流水车间调度问题模型和优化目标的基础上考虑了批处理约束，采用基于矩阵的编码方式，设定等待时间来确定同一批次大小，并将同批次加工时间记为其中各工件在该阶段的最大工时。通过粒子群算法求得了结果，并证明了其有效性。
　　 最后，本文结合背景企业生产实际，以S1生产线为例，综合考虑最大连续加工时间和批处理两种约束。基于S1生产线的实际加工数据进行了求解，通过比较发现，所得结果全面优于原始结果，且收敛性较好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景和意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状和发展趋势

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 发展趋势

1．3 本论文研究的主要内容和总体框架

1．3．1 本文主要内容

1．3．2 总体框架

1．4 本章小结

2 车间调度相关理论和方法

2．1 车间调度的基础概念

2．2 车间调度的分类和特点

2．2．1 车间调度的分类

2．2．2 车间调度的特点

2．3 车间调度的研究方法

2．4 本章小结

3 标准混合流水车间调度问题研究

3．1 问题描述

3．2 模型构建

3．3 求解算法

3．3．1 算法总体思路及流程

3．3．2 算法详细设计

3．4 算例验证

3．4．1 验证说明

3．4．2 结果分析

3．5 本章小结

4 带有最大机器连续运转时间的混合流水车间调度问题研究

4．1 问题描述

4．2 模型构建

4．3 求解算法

4．3．1 算法总体思路及流程

4．3．2 算法详细设计

4．4 算例验证

4．4．1 验证说明

4．4．2 结果分析

4．5 本章小结

5 考虑带有批处理情况下的混合流水车间调度问题研究

5．1 问题描述

5．2 模型构建

5．3 求解算法

5．3．1 算法总体思路及流程

5．3．2 算法详细设计

5．4 算例验证

5．4．1 验证说明

5．4．2 结果分析

5．5 本章小结

6 实例验证

6．1 实例背景

6．2 工艺路线及其设备布局

6．3 工艺数据及其设备约束

6．4 实例应用

6．4．1 算法设计

6．4．2 结果分析

6．5 本章小结

7 总结与展望

7．1 论文总结

7．2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录