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企业生产调度优化研究-基于企业的仿真分析

作　者: 马文强
导　师: 杜子平
学　校: 天津科技大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 生产调度遗传算法仿真优化
分类号: TP301.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 2次
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内容摘要

生产调度问题几乎在现实环境中,特别是在工业工程领域无所不在。许多制造工业提出的调度问题从本质上非常复杂,难以用传统方法求解。调度的任务是根据生产目标和约束,为每个加工对象确定具体的加工路线、时间、机器和操作等。优良的调度策略对于提高生产系统的最优性、提高经济效益都有着极大的作用。传统的数学规划的方法只能建立静态的数学模型,缺乏实时性,且求解效率不高,建立的数学模型也不能重用。本文运用仿真的方式解决此问题,仿真能够对流程进行可控的、耗费小的、并允许多次重复的试验。这是非常有效的综合集成方法,是能够迅速地推动流程改善的战略技术。本文首先阐述了生产调度的重要性,分析了车间调度领域中存在的问题和发展情况；研究了有关车间调度的基本理论,对生产调度问题进行了描述。其次研究了遗传算法的基本理论,包括遗传算法的基本概念、遗传的基本操作、遗传算法的处理流程和基本步骤等,发现传统的遗传算法解决生产调度问题存在局部收敛和收敛概率偏低的问题,针对该问题提出了一种改进遗传算法,该算法融入了动态自适应策略,通过与传统遗传算法的对比验证了算法在保证局部搜索速度的前提下还尽可能的保证全局搜索,避免陷入局部最优,提高了最优率。在应用改进的遗传算法基础上,针对流水车间调度给出了算法实现方案,并在算法实现的过程中做了适当的调整和改进,然后通过对机车厂车间模型实例化验证了算法实现的效果。最后本文运用Flexsim仿真工具,实现了对流水车间调度的仿真,可以动态地观察整个调度过程,通过仿真试验验证了该仿真系统能够模拟实际生产,为生产方案提供了验证平台。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章前言  8-20
  1.1 生产调度问题概述  8-10
    1.1.1 生产调度问题概念  8
    1.1.2 生产调度问题分类和特点  8-10
    1.1.3 生产调度与生产计划  10
  1.2 仿真优化  10-11
    1.2.1 仿真优化原理  10-11
    1.2.2 与仿真相结合的优化方法  11
  1.3 基于仿真的生产调度的研究  11-14
    1.3.1 国内研究现状  11-13
    1.3.2 国外研究现状  13-14
    1.3.3 国内外研究进展分析  14
  1.4 生产调度问题的研究方法  14-19
    1.4.1 生产调度问题的优化目标  14-15
    1.4.2 生产调度优化算法综述  15-19
  1.5 论文主要研究内容  19-20
第二章遗传算法  20-30
  2.1 遗传算法的形成与发展  20
  2.2 遗传算法的基本思想及特点  20-22
  2.3 遗传算法的设计步骤  22
  2.4 遗传算法的基本操作  22-27
    2.4.1 编码  22-23
    2.4.2 适应度函数  23-24
    2.4.3 选择操作  24-25
    2.4.4 交叉操作  25-26
    2.4.5 变异操作  26
    2.4.6 遗传算法的运行参数  26-27
  2.5 遗传算法在生产调度中的应用  27-29
    2.5.1 改进遗传算法  27-28
    2.5.2 混合遗传算法  28
    2.5.3 集成遗传算法的调度系统  28-29
  2.6 本章小结  29-30
第三章改进遗传算法求解A企业车间调度问题  30-38
  3.1 流水车间调度问题描述  30-31
  3.2 改进遗传算法设计  31-34
    3.2.1 编码  31
    3.2.2 初始种群的产生  31-32
    3.2.3 个体适应度函数  32
    3.2.4 选择、交叉与变异  32-34
  3.3 算法实例操作  34-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章企业调度方案仿真优化分析  38-50
  4.1 FLEXSIM仿真的一般方法  38-40
    4.1.1 Flexsim的仿真特点  38
    4.1.2 Flexsim仿真模型的基本组成  38-40
  4.2 FLEXSIM软件建立A企业零部件生产线仿真模型  40-45
  4.3 基于改进遗传算法的调度方案仿真  45-47
  4.4 仿真结果分析  47-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章结论与展望  50-51
参考文献  51-56
攻读硕士学位期间发表论文情况  56-57
致谢  57

企业生产调度优化研究-基于企业的仿真分析

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