两阶段混合流水车间调度问题研究

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1、分类号：单位代码：研究生学号：密级：公开含林大学硕士学位论文学木学位）两阶段混合流水车间调度问题研究作者姓名：胡璐璐专业机械工程（工业工程研究方向：生产调度与建模仿真指导教师：单洪颖副教授培养单位：机械科学与工程学院年月两阶段混合流水车间调度问题研究作者姓名：胡璐璐专业名称：机械工程（工业工程指导教师：单洪颖副教授学位类别：工学硕士答辩曰期年《月：未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者塞作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限。否则，应承担侵权的法律责任。吉

2、林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：年月两阶段混合流水车间调度问题研宄摘要本文主要研究两阶段混合流水车间的调度问题。混合流水车间调度问题，也称柔性流水车间调度问题是一般流水车间调度问题和与并行机调度问题的结合。即使在简单的混合流水车间中调度模型中，也已经被证明是难问题，无法得到最优解。然而，在

3、流程工业中，尤其是在汽车生产、冶金和化工等领域，调度问题非常具有代表性，应用日趋广泛，因此，该问题成为近年来各国专家学者关注的热点。在实际生产过程中，生产线可以产出由不同零件装配而成的不同产品。本文研究的调度问题包含机械加工与装配操作。机械加工阶段可以看作是混合流水车间，包含两个阶段，且每个阶段都含有不同数目的并行机台。首先，本文针对包含装配阶段的两阶段混合流水车间调度问题，建立了混合整数规划数学模型，采用软件对模型进行验证及修正其次，基于规则与规则提出启发式演算法（简称为演算法，对装配阶段中待加工的产品进行定向排序，继而指派零部件的加工顺序。同时，对离散粒子群算法及变邻域算法进行

4、改进，建立两种新的算法：第一，采用基于工件顺序与位置相互对应的编码方式进行编码，将演算法产生的工件序列作为初始解，提出改进离散粒子群算法；第二，采用实数编码方式，通过颠倒、插入等操作扩大搜索空间，然后通过交换操作进行局部搜索，并将演算法产生的序列作为初始解，提出改进变邻域搜索算法；最后，应用演算法、改进离散粒子群算法及改进变邻域算法，对包含装配阶段的两阶段混合流水车间调度问题进行求解，同时提出两个下界，实现了对三种全新演算法与原有算法求解质量的快速评价和分析。大量的实验分析证明：演算法具有能够得到近似最佳解、求解时间短等优点，尤其在求解大规模调度问题时，利用演算法求解问题的近似最优

5、解在求解时间方面具有更大的优势。混合流水车间，两阶段装配，最小化最大完工时间StudyonaTwo-stageHybridFlowshopSchedulingProblemAbstractInthispaper，，，’吉林大学硕士学位论文“，，，目录觀：目第章绪论研究的背景及意义国内外研宄现状国外研宄现状国内研宄现状国内外研宄成果对比分析主要的研究内容及结构安排主要的研宄内容结构安排第章两阶段混合流水车间调度问题分析与建模对问题的描述混合整数线性规划模型的建立模型的参数设计决策变量的定义混合整数规划模型的建立下界的提出本章小结第章三种新算法的设计启发式演算法设计粒子群优化算法概述粒

6、子群算法的设计思想粒子群算法的基本原理改进离散粒子群算法设计粒子的编码方案粒子的解码方案离散粒子群算法的基本步骤吉林大学硕士学位论文改进的离散粒子群算法改进变邻域搜索算法的建立局部搜索策略变邻域搜索算法的基本框架基本变邻域算法的搜索步骤改进变邻域搜索算法的实现流程本章小结第章实验分析实验的目的实验的环境及参数设置实验的结果及对比分析本章小结第章结论与展望全文结论未来展望参考文献作者简介攻读学位期间从事主要的科研工作致谢第章绪论第章绪论研究的背景及意义制造业是国民经济的物质基础，关联度高、带动作用强，其整体能力和水平决定了一个国家的综合国力和实现工业化的进程。以工业为主体的发达国家如

7、美国、日本、德国和英国都是通过制造业的发展成为工业化强国的，直到今天，它们仍将制造业作为主要的竞争领域和制服对手的重要手段。作为继美国、日本和德国之后的第四大生产制造国，我国制造业增加值在国内生产总值中所占比重一直保持在左右，工业制成品占全国外贸出口货物总额连续年达以上。但是，我国还不是制造强国，生产调度水平较低，出口产品质量较差，以至于近年来我国屡受反倾销等非关税措施的袭击。面对日趋激烈的竞争，处于工业化发展中期的我国如何能够迅速跟上国际形势，充分发挥后发优势，承接