基于萤火虫算法的柔性作业车间调度问题研究

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1、学校代码10530学号201330071628分类号TP24；TP29密级硕士学位论文基于萤火虫算法的柔性作业车间调度问题研究学位申请人彭郎军指导教师李明富副教授学院名称机械工程学院学科专业工程硕士(机械工程领域)研究方向数字化设计与制造二零一六年五月三十一日ResearchonFirefly-Algorithm-BasedFlexibleJobShopSchedulingProblemCandidatePengLangjunSupervisorLiMingfuassociateprofessorCollegeCollegeofMechanical

2、EngineeringProgramMechanicalEngineeringSpecializationDigitalDesignandManfacturingDegreeMasterofEngineering(MechanicalEngineering)UniversityXiangtanUniversityDateMay31,2016湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。取得的研究成果除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文

3、的研究做出重要贡献的个人和集体。本人完全意识到本声明的，均己在文中明确方式标明法律后果由本人承担。，Ｊ作者签名；葛游車曰期月３曰｜学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名曰期：年会月參曰：署辞泽）导师签名日期；八＾年

4、＾月言日）摘要作业车间调度问题一直是生产管理与组合优化等领域的热点之一，也是生产调度中最具普遍性的问题之一，属于NP难度问题。柔性作业车间调度问题是作业车间调度问题的拓展，更符合实际生产情况，并具有更加庞大的解空间。通过合理的调度方案，在合理的时间内给有限的资源分配适合的任务，可以起到缩短产品生产周期、控制车间的在制品库存、提高产品交货期满足率及企业生产效率等作用。因此，研究有效的柔性作业车间调度优化方法，对实现企业制造的现代化具有重要的理论价值和实际意义。本文针对柔性作业车间问题的特点，结合生产中的影响因素，建立了符合实际生产过程的数学模型，

5、并提出基于萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度问题的求解方法。本文的主要工作如下：一、建立了基于萤火虫算法的柔性作业车间调度问题的模型。为适应柔性作业车间调度问题的特性，改进了萤火虫算法的相关操作，如萤火虫的位置表达方式、编码规则及其解码规则等；改进了萤火虫的移动规则，并在移动规则中混入变邻域算法以及遗传算法中的交叉规则。二、以最大完工时间最小为评价指标，采用离散型萤火虫算法对柔性作业车间调度问题进行了单目标优化，通过4个标准问题进行测试，验证了本文基于萤火虫算法的单目标柔性作业车间调度优化方法的可行性和有效性。三、建立了基于萤火虫算法的多目标柔性作

6、业车间调度问题优化模型。采用Pareto占优排序的方式对多个目标进行评价，并对多目标解集进行分层处理；为避免萤火虫种群向单一目标方向进化，提出了萤火虫种群多样性保持策略；最后对4个标准问题进行试验，每个问题都得到了合理的Pareto占优解集，验证了本文基于萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度优化方法是可行且有效的。关键词：柔性作业车间调度；多目标优化；萤火虫算法；Pateto占优IAbstractJobshopschedulingproblemhasbeenafocusofproductionmanagementandcombinatorialopt

7、imization,asoneofthemostcommonproblemsofproductionscheduling,itbelongstoNP-hardproblems.Flexiblejobshopschedulingproblemismoresuitableforactualproduction,andhasamuchlargersolutionspace.Throughareasonableschedulingscheme,thesuitabletaskcanbeallocatedtothelimitedresourceswithina

8、reasonableperiodoftime,thustheproductioncyclecanbeshortened,t