一类混合生产线调度与数值仿真技术的研究

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1、Ｓｏｕ化ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ博±学位论文－类混合生产线调度与数值仿真技术的研究作者姓名郑君奎学科专业计算机应用技术指导教师张平教授所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期２０１６年４月；．Ｖ．，．．．．■．．■．．．．，■：．．．．：．Ｉ？．－．．．：＇：ResearchonSchedulingProblemsandNumericalSimul

2、ationTechnologyRelatedtoOneDistinctClassofMixedProductionLineSystemsRespectivelyADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorofPhilosophyCandidate：ZhengJunxiSupervisor：Prof.ZhangPingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP3学校代号：10561学号：201210102

3、205华南理工大学博士学位论文一类混合生产线调度与数值仿真技术的研究作者姓名：郑君玺指导教师姓名、职称：张平、教授申请学位级别：工学博士学科专业名称：计算机应用技术研究方向：智能软件及机器人论文提交日期：2016年4月12日论文答辩日期：2016年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：汤庸kkjho委员：张平张星明周育人邓辉舫kjho华南理工大学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

4、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的成果作品。对本文的研究做出重要贡。本人完全意识到本声明的献的个人和集体，均已在文中臥明确方式标明法律后果由本人承担。：曰作者签名：种Ｉ蛋曰期诚年＾月７学位论文版权使用授权书、目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，研究生在校攻读学位期间论文王作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位）Ｌ论文被查阅（除在保密期内的保密论文外；学校可Ｊ公布

5、学位论文的全、汇编学位部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存一论文。。本人电子文挡的内容和纸质论文的内容相致本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。因＾保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览（光盘版）电子杂；同意将本人学位论文提交中国学术期刊志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在Ｖ）［＾上相应方框内打金’、：作者签名：卖曰Ａ期ｆ爲／謂巧的日■导教签名期指师（

6、Ｕ７ｉｆ巧峰作摘要流水车间是一类典型的混合生产线系统；这类混合生产线系统的相关调度问题，即排序流水车间调度问题（PFSP），广泛存在于制造企业中。随着需调度工件数目的增加，该类问题求解空间的可行解数目将呈现指数式的增长；显然，这类问题是典型的NP问题，所以这类问题是理论研究最为困难的问题之一。基于“总的加权延迟”最小化优化准则下考虑工件顺序依赖准备时间的PFSP问题（SDST-PFSP-WT）和基于制造期最小化优化准则下的零等待PFSP问题（NWPFSP）是分别在一个具有现实优化意义的优化准则下、考虑

7、一个广泛存在的现实约束条件的两个PFSP问题。本文首先研究解决的就是这两个调度问题。多品种、中小容量的混合柔性生产线系统（FMS）当前广泛应用于制造企业中。因为具有工件传输路径柔性、生产节点服务方式柔性及服务选择柔性等共性特征，所以该类型生产系统能够满足企业多品种产品生产的目的。由于购买设备配置一个FMS系统需要花费企业大量的资金成本，所以优化布局这类系统是企业决策者需要重点解决的一个资源调度问题。FMS系统性能分析问题是FMS系统布局优化问题一个重要的基础子问题，数值仿真技术是解决这一基础问题的主要技术

8、手段及方法。针对该类型生产系统的共性特征及面临的共性问题，本文研究解决了FMS系统数值仿真关键技术问题。本文主要的研究内容如下所示：针对SDST-PFSP-WT问题，经过调研国内外相关研究文献发现：插入搜索是一种高效的局部搜索算子；NEH_EWDD启发式算法及迭代贪婪智能算法（IG）分别是当前解决该问题最好的启发式及智能算法，并且上述两个算法都是基于插入搜索实现的。基于插入搜索，本文首先提出了一种有效的回溯算法及启发式算法（H