单件小批mes动态作业计划与调度优化算法的研究

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1、工学硕士学位论文单件小批MES动态作业计划与调度优化算法的研究任娟哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP301工学硕士学位论文单件小批MES动态作业计划与调度优化算法的研究硕士研究生：任娟导师：刘胜辉申请学位级别：工学硕士学科、专业：软件工程所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP301DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonDynamicJobShopSchedulingOptimizati

2、onAlgorithmofSingleandSmallBatchManufacturingExecutionSystemCandidate：RenJuanSupervisor：LiuShenghuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SoftwareEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人

3、郑重声明：此处所提交的硕：ｔ学位论文《单件小批ＭＥＳ动态作业计划与调度优化算法的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究王作做出贡献的个人和集体。，均已在文中明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担作者签名。曰；瓜媽曰期：Ｊ八年Ｓ月巧哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《单件小批ＭＥＳ动态作业计划与调度优化算法的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±

4、学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有。本，本论文的研究内容不得Ｗ其他单位的名义发表人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本。本人授权哈尔滨理，允许论文被查阅和借阅工大学可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可ｔＵ公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于。保密，在年解密后适巧授权书Ｉ□不保密Ｇ。（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：Ｙ曰期：如／备年５月曰ｉ作导师签名：年月／勺日：日期＾哈尔滨理工大学工学硕士学位论文单件小批MES

5、动态作业计划与调度优化算法的研究摘要制造执行系统(MES)是计划管理层和工业控制层之间的车间层生产管理技术与实时信息系统，主要解决车间生产任务的执行问题。就当前的经济形势来看，中小型企业的主要生产方式集中于单件小批生产，如何将单件小批生产与MES系统相结合，也是目前研究的一大热点。MES对企业生产的高效性、产品的高质量、低消耗起着重要的作用，在单间小批MES中，作业计划与调度是主导MES内部过程，将MES与外部系统连接的中心，MES技术核心的先进性通过作业计划与调度优化来呈现，因此MES作业计划与调度优化一直是制造系统调度、规划与管理领域的研究

6、热点之一。但由于作业计划与调度存在生产负荷平衡复杂、作业计划估算困难、作业调度控制复杂等问题，给实际生产带来巨大的困难和挑战。本文针对单件小批MES环境下的作业计划与调度优化的特殊性需求，对单件小批MES动态作业计划与调度优化算法展开研究，构造一个实用性强的单件小批MES作业计划与调度优化系统，通过提高动态作业计划与调度优化的智能性、敏捷性、鲁棒性和柔性来提高它的实用性。首先，针对单件小批MES生产加工过程中存在突发事件因素的特点，以最小化最大完工时间为调度目标，提出一种求解单目标作业计划与调度优化问题的分布式粒子群优化算法。该算法采用分布式方

7、法解决问题的思想，建立两个Multi-Agent粒子群优化模型，解决了传统的粒子群优化算法在应对突发事件时不能实时做出决策的问题。用标准算例对分布式粒子群算法进行了验证，并与传统算法进行了比较，实验数据证明该算法能有效解决作业计划与调度优化问题，也验证了Multi-Agent粒子群优化模型的合理性。其次，针对单件小批MES生产加工过程中，工件由于机器故障、加工任务临时变动及其他动态事件的发生会终止加工，这就需要对工件进行再调度，以效率和稳定性为目标作为调度的衡量标准，构建了多目标动态调度数学模型。并根据上述模型，在考虑多目标约束前提下，将遗传算

8、法与混合型调度策略相结合，提出动态调度算法，方便实时对终止加工的工件进行动态I哈尔滨理工大学工学硕士学位论文调整，以提高车间对突发事件的反应能力及调度