基于混合遺傳算法的MES車間調度系統(tǒng)研究.pdf

1、制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System， MES)是面向車間層的管理信息系統(tǒng)，能夠有效填補上層企業(yè)計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制網絡之間的“鴻溝”，是實現企業(yè)信息化、管控一體化的關鍵。
　　 對于離散制造業(yè)，生產車間調度是MES系統(tǒng)的核心，車間調度問題的優(yōu)化是企業(yè)提高資源利用率和運行效益的關鍵環(huán)節(jié)之一。因此，研究基于先進調度理論的MES車間調度系統(tǒng)，對于提升車間生產效率、提高企業(yè)競爭力具有重要意義

2、。
　　 本文首先概述了車間調度問題的基本概念，包括問題定義、性能指標和問題的分類等，對車間調度問題中最典型的作業(yè)車間調度問題(Job-shop Scheduling Problem， JSP)和柔性作業(yè)車間調度問題(Flexible JobShop Scheduling Problem， FJSP)進行了深入研究，給出了不同調度目標下的問題數學模型。
　　 其次，針對遺傳算法存在容易早熟收斂或收斂速度慢的缺點，提出了一

3、種新的混合遺傳算法-自適應文化遺傳算法(SCGA)，該算法基于文化算法進化思想，通過知識空間的經驗知識指導群體空間個體的遺傳進化過程，可以降低算法的搜索隨機性，提高收斂速度。
　　 為了求解JSP這一典型的NP-Hard難題，SCGA算法采用基于操作的編碼方式、自適應交叉和變異算子，并設計了知識空間的更新方式。為了求解更復雜的FJSP調度問題，設計了基于工序和機器分配的雙層編碼方式，改進了交叉、變異操作方式和知識空間更新方式。以

4、Makespan為優(yōu)化目標，對一組典型的JSP和FJSP算例進行求解，試驗結果表明SCGA算法可以有效解決JSP和FJSP調度問題。
　　 最后，以山東某電梯公司機械加工車間為對象，深入分析了該車間的生產特點，并在研究MES功能架構的基礎上，針對該車間生產管理的實際情況，設計了一個MES車間調度系統(tǒng)。該系統(tǒng)結合了本文提出的SCGA調度算法，并采用Visual Basic6.0作為前臺應用程序開發(fā)工具，SQL Server2000