應(yīng)用齊套概念的離散制造業(yè)生產(chǎn)調(diào)度問題研究.pdf

1、本論文主要研究齊套概念下的離散制造業(yè)生產(chǎn)調(diào)度問題。在多品種少批量或單件小批生產(chǎn)模式下，生產(chǎn)裝配型制造企業(yè)生產(chǎn)管理中的關(guān)鍵問題之一就是缺件。齊套問題嚴(yán)重影響生產(chǎn)過程的同步進(jìn)行。其次，以MRP為核心的管理信息系統(tǒng)，不能清楚反映不同工件之間的先后關(guān)系和產(chǎn)品齊套性，影響了制造業(yè)管理信息化軟件的應(yīng)用效果。第三，傳統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)度研究，忽視了工件的可用性和訂單的重要性。本論文主要研究面向齊套概念的兩類基本調(diào)度問題：綜合作業(yè)調(diào)度問題(CJSSP)和訂單作

2、業(yè)調(diào)度問題(COSPJS)，主要目的是改善生產(chǎn)管理系統(tǒng)的性能以及提高客戶對(duì)企業(yè)的滿意程度。本論文的主要研究工作包括如下六個(gè)方面： (1)綜述了齊套概念研究現(xiàn)狀，在分析齊套概念內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，給出齊套概念的定義，研究了齊套概念的應(yīng)用，提出了面向齊套的生產(chǎn)調(diào)度模式。在綜述含裝配約束的調(diào)度問題研究現(xiàn)狀、分析生產(chǎn)管理和調(diào)度理論研究中存在問題的基礎(chǔ)上，提出了CJSSP概念，給出了三種分類方法，分析了CJSSP的涵義與用途。在系統(tǒng)描述CJSS

3、P的基礎(chǔ)上，建立了單產(chǎn)品和多產(chǎn)品問題的數(shù)學(xué)模型。 (2)研究了在不可行域中求解CJSSP的遺傳算法。在分析CJSSP特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用基于工序的擴(kuò)展編碼方案，提出基于選擇解碼字符串解碼方法，從而給出了處理裝配約束問題和不可行染色體的一種有效方法，對(duì)根據(jù)FT10構(gòu)造的單產(chǎn)品和多產(chǎn)品CJSSP求解結(jié)果表明，遺傳算法是可行和有效的。在總結(jié)遺傳算法的基礎(chǔ)上，提出了基于不可行域的CJSSP遺傳算法概念，其關(guān)鍵技術(shù)是染色體轉(zhuǎn)換方法。

4、 (3)提出了四種染色體轉(zhuǎn)換方法。綜述了約束處理技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了染色體轉(zhuǎn)換的四項(xiàng)要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了四種轉(zhuǎn)換方法，遺傳算法應(yīng)用實(shí)驗(yàn)說明了根右移子樹歸位法和基于路徑表的掃描換位法轉(zhuǎn)換結(jié)果最好，而且前者具有較好的綜合性能。 (4)提出了四種度量染色體轉(zhuǎn)換質(zhì)量的性能指標(biāo)。在染色體語義分析的基礎(chǔ)上，提出了染色體基因保位度、父項(xiàng)裝配體基因右移量、父項(xiàng)裝配體基因位移量和種群轉(zhuǎn)換熵?fù)p失四種染色體轉(zhuǎn)換度量指標(biāo)，性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)和遺傳算法應(yīng)用實(shí)驗(yàn)均得

5、到了很好結(jié)果，證實(shí)了所設(shè)計(jì)定量指標(biāo)的有效性。 (5)研究了在可行域中求解CJSSP的遺傳算法。在前面研究的基礎(chǔ)上，提出了基于染色體轉(zhuǎn)換的初始種群產(chǎn)生方法，采用分而治之的策略，綜合應(yīng)用編碼方法和遺傳操作算子來保證染色體的可行性，提出了裝配體分類和可操作基因串兩個(gè)核心概念，依此概念為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了交叉與變異算子，對(duì)構(gòu)造問題和文獻(xiàn)實(shí)際問題的求解結(jié)果，以及與復(fù)雜規(guī)則算法結(jié)果的對(duì)比，證實(shí)了所設(shè)計(jì)遺傳算法的優(yōu)越性能。 (6)研究了訂單作

6、業(yè)調(diào)度問題。綜述了訂單作業(yè)調(diào)度相關(guān)問題研究現(xiàn)狀，提出了COSPJS概念，建立了COSPJS數(shù)學(xué)模型，提出了基于訂單的交叉算子和變異算子，采用自適應(yīng)交叉變異和基于相似性交叉技術(shù)，設(shè)計(jì)的遺傳算法解決了普通遺傳算法中解空間的適應(yīng)值集聚難題，對(duì)較大規(guī)模的構(gòu)造問題測(cè)試表明了算法的有效性。 本論文研究表明，可以應(yīng)用齊套概念有效解決離散制造企業(yè)廣泛存在的缺件問題，CJSSP和COSPJS是面向齊套的生產(chǎn)調(diào)度的兩類基本問題，不但具有理論意義而且