基于共生遗传算法的多工艺车间路径作业调度

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1、上海交通大学硕士学位论文基于共生遗传算法的多工艺车间作业调度摘要随着客户需求的多样化和产品更新速度的加快不仅需要加速产品的设计开发而且也对产品的生产调度提出了更高的要求当前的车间作业调度问题是对实际生产调度的高度简化大部分的研究工作集中于单工序路径的多工件调度而实际生产中为了更好地平衡设备加工能力现场工程师往往会开发出多个加工路径来生成零件的某个加工特征因此本文集中对多可选工序路径的多工件车间作业调度问题进行了深入的研究由于传统的车间作业调度问题已具有NP难度本文所论述的调度问题更加复杂因此在考虑了算法可行性和效率之后作者采用了遗传算法作为优化方法遗传算法同时

2、进行多点并行搜索与求解域的连续可导无关性因此现已有大量的学者对该领域的遗传算法进行了深入的研究本论文首先介绍了遗传算法的基本概念和车间作业调度的标准描述然后基于共生演化理论提出了一种新的多种群共生演化遗传算法将具有多个可选加工工序路径的多工件调度问题分解为单工件多工序调度在单工件调度种群演化中选出一定比例具有较高适应值的染色体编码随机插入到代表所有可选工序排序方案的总染色体编码中进行第二个层次的演化同时经过多次试验得到求解最优结果的遗传算法的系统参数通过标准FT06车间作业调度问题来测III上海交通大学硕士学位论文试试验结果表明该算法不仅能获得最短的总加工时间

3、而且工件的平均流动时间也比前人的研究结果大大减小另外还指出了前人研究中所做的假设中的缺陷为了加快软件开发速度减少迭代次数作者采用了基于MATLABVisualBasic6.0和SQLServer2000组合编程的开发环境来验证算法的可行性为了能重用CAPP和其它相关模块的原始数据避免手工重复输入作者将MATLAB中实现的算法源代码移植到C语言中经过编译的程序不仅提高了系统运行的效率而且也加快了与Oracle数据库的交互最后针对玻璃校正模具的零件工艺路线的作业调度详细描述了基于该遗传算法的作业调度系统流程基于上述研究作者将理论成果与生产实践相结合将上述算法应用于

4、国家项目数字化制造中取得了较好的效果同时在算法的实施过程中作者发现了一些有待于进一步研究的课题方向关键字多工序路径车间作业调度共生遗传算法算法实现系统架构IV上海交通大学硕士学位论文JOBSHOPSCHEDULINGWITHMULTIPLEPROCESSPLANSBASEDONSYMBIOTICEVOLUTIONALGORITHMAbstractDuetotheincreasingvarianceofcustomerrequirementsandthespeedupofproductinnovation,notonlythedesignandanalysiso

5、fproductsneedtobepacedup,butalsothechallengeinJobShopScheduling(JSP)turnsouttobemorestringent.ThecurrentresearchinJSPsimplifiestheindustrialschedulingtoahighdegree.Themajorityconcentratesonmultiplesingle-pathpartsscheduling,whilethefieldengineeroftendesignseveralprocesspathsforaspec

6、ificfeaturetoachievetheworkloadbalanceofmachines.Thatiswhytheissueofschedulingjobswithmultipleselectivepathsisthoroughlystudiedinthisdissertation.SincethecomputationcomplexityofregularJSPisNP-hard,theupcomingissueinthispaperismorecomplicated.Consideringthefeasibilityandefficiencyofs

7、omealgorithms,GeneticAlgorithm(GA)isadoptedastheoptimizationmethod.Ithasanedgeinparallelsearchinmulti-regions,non-relevanceincontinuityandderivativenessofsolutionspace,whichcontributestoitswealthyresearchandapplicationinJSP.Inthisdissertation,thebasicsofGAandthestandarddescriptionof

8、JSParebriefedfirst.