离散型企业动态空间布局调度研究

摘要

在生产大型产品的离散型制造企业中，产品组装的特点决定了其装配过程是其发展中的一个瓶颈过程。能否解决好这一问题，是有效利用企业现有资源、合理制定企业生产计划、提高客户满意度、增强企业竞争力的关键。离散型制造企业中产品组装的问题是布局和调度相结合在一起的复杂问题，目前国内外学者对其研究较少，要解决这一难题，还需要大量的工作。本文针对这个问题进行了研究，取得了一定成果。 论文首先对离散型制造企业中大型产品组装这个问题进行了分析，提出了解决问题的实用性和价值性；其次介绍了国内外车间调度问题和布局问题的研究方法和发展现状，引出了动态空间调度的问题，同时阐述了求解动态空间调度问题所需要的一系列基本理论。 在动态空间调度问题的求解过程中，论文基于人工智能理论，对产品组装问题进行了一定的简化，建立了调度模型，同时提出了一种基于树搜索的动态调度方法。该方法同时考虑了空间布置和时间调度两方面因素，在整个调度规划周期内，算法分成两部分：一是调度准备阶段，把调度时间分割成连续的时间段，并通过时间约束条件得到在每个分场地内需要组装的组件候选集，同时得到分场地的初始布局状态；二是局部调度阶段，通过深度优先树搜索方法，在每个时间段内使用局部调度算法进行空间布置搜索，得出相对较优的调度结果。最后将基于树搜索的动态空间调度算法与多层回溯策略相结合，进一步得到一种修正的动态空间调度算法。 两种方法都采用Matlab强大的数值计算能力进行了模拟试验，试验结果表明所提出方法的有效性；并通过对工作空间参数的改变和时间耗费情况的分析对比，说明修正的动态空间调度算法在时间复杂度增长较小的情况下可以得出较好优化的调度结果。

目录

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声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1调度问题

1.2.2布局问题

1.2.3动态空间布局调度问题

1.3本文研究思路和采用方法

1.4本文主要工作

第二章 问题求解及树搜索算法的理论基础

2.1问题与问题空间

2.1.1基本定义

2.1.2问题特征分析

2.2搜索问题

2.3树

2.3.1树的基本定义

2.3.2搜索树

2.4搜索策略

2.4.1盲目搜索策略

2.4.2启发式搜索方法

2.4.3两种基本启发式搜索策略

2.5回溯原理

2.5.1回溯法的一般描述

2.5.2回溯法的伪代码

2.6本章小结

第三章 基于树搜索的一种动态空间调度方法

3.1研究背景

3.1.1问题提出

3.1.2时间维的处理

3.1.3仿真时钟的推进

3.2问题描述及假设

3.3基于深度优先搜索的动态空间调度算法

3.3.1基本数据结构及定义

3.3.2基于树搜索的空间调度

3.4仿真试验

3.5本章小结

第四章 基于树搜索和回溯原理的修正动态空间调度方法

4.1回溯法

4.1.1与深度优先策略结合的回溯思想

4.1.2多层回溯策略

4.2与多层回溯策略相结合的修正动态空间调度算法

4.2.1基于启发式多层回溯策略的局部调度算法

4.2.3基于多层回溯策略的动态调度算法步骤

4.3多层回溯策略修正后的动态空间调度算法仿真试验

4.3.1采用回溯思想的动态空间调度仿真

4.3.2基于DFS空间调度算法与修正的动态空间调度算法对比分析

4.4未来研究的方向

4.4.1分层回溯策略原理

4.4.2与分层回溯策略相结合的修正动态空间调度算法

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢