基于改进遗传算法的Flow-shop混合设备调度研究

摘要

作为一种重要的生产调度类型，Flow-shop生产调度广泛应用在制造企业的生产运作中。而随着制造企业生产工序及工艺日臻精益，手动设备与自动设备混合生产逐渐成为一种常见生产状态，因而对手动设备与自动设备混合型Flow-shop调度问题的研究具有重要的现实意义。
　　本文首先简要介绍了标准Flow-shop生产调度问题，总结分析了当前Flow-shop调度问题的研究现状，阐述了混合设备Flow-shop生产调度问题研究的必要性以及现实意义;其次，本文针对混合设备Flow-shop生产调度问题，在考虑了手动设备因操作人员周期性上下班而呈现出工作时间与非工作时间相互交替的工作周期特点下，设置了非工作时间加工惩罚成本，结合工件交互期约束，提出了时间增量以及加班加工策略，在此基础上以生产总惩罚成本最小化为优化目标建立了混合设备Flow-shop调度模型;再次，提出了针对混合设备Flow-shop生产调度问题的改进遗传算法，该算法采用了基于基因优劣排序的编码方式，同时为增强种群繁衍的目的性，算法采用单染色体遍历操作代替染色体交叉操作;最后，进一步分析混合设备调度问题，本文分别对双机以及多机混合设备Flow-shop调度问题进行了研究，同时分析了在双机/多机混合背景下的时间增量策略以及加班加工策略，并在此基础上构建了双机/多机混合设备Flow-shop生产调度模型，采用改进遗传算法对相关模型进行求解，仿真分析验证了算法在求解双机/多机混合设备Flow-shop生产调度问题的优越性。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究目的及意义

1．1．1 课题研究目的

1．1．2 课题研究的背景和意义

1．2 调度问题研究方法

1．3 Flow-shop调度问题国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状概述

1．3．2 国内研究现状概述

1．3．3 现状总结与问题分析

1．4 论文结构

第二章 混合设备调度问题

2．1 混合设备调度问题描述

2．2 遗传算法的基本概念以及研究现状

2．2．1 遗传算法的基本流程

2．2．2 遗传算法设计的基本步骤

2．2．3 遗传算法的研究现状

2．3 改进遗传算法

2．3．1 编码

2．3．2 初始化

2．3．3 遍历操作

2．3．4 变异操作

2．3．5 相似度检验操作

2．3．6 算法基本步骤以及流程

2．4 改进遗传算法参数性能分析

2．5 本章小结

第三章 基于改进遗传算法的双机混合设备Flow-shop生产调度研究

3．1 双机时间增量策略

3．2 DMFSSP调度优化模型

3．3 改进遗传算法在双机混合设备Flow-shop调度模型中的应用

3．3．1 编码操作

3．3．2 初始化操作

3．3．3 遍历操作

3．3．4 变异操作

3．3．5 相似度检验操作

3．4 仿真实验及结果分析

3．5 本章小结

第四章 基于改进遗传算法的多机混合设备柔性Flow-shop生产调度研究

4．1 多机时间增量与加班加工策略

4．1．1 多机时间增量策略

4．1．2 多机混合加班加工策略

4．2 多机混合设备柔性Flow-shop调度模型

4．3 改进遗传算法在多机混合设备柔性Flow-shop调度模型中的应用

4．3．1 编码操作

4．3．2 初始化操作

4．3．3 遍历操作

4．3．4 变异操作

4．3．5 相似度检验操作

4．4 仿真实验与结果分析

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 工作展望

参考文献

攻读学位期间的学术活动及成果清单