遗传算法在制造系统计划与调度优化中的应用

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1、摘要法进行求解，通过在遗传算法中嵌入供求一致平衡算法与能力平衡策略来保证解的可行性。针对现实环境中生产利润指标与产品需求量的模糊性，建立了具有多工艺约束的批量计划问题的模糊规划模型，用遗传算法在这些约束下寻找优化的生产计划安排。在遗传算法中，提出了分级构造初始种群的策略，并针对模糊问题的多约束特征对交叉算子与变异算子重新进行了定义，以一种不同于传统的机制进行操作。●多工厂协作生产批量计划研究了多工厂、多分销中心组成的供应链的约束批量计划问题，目标函数为最小化项目的生产成本、库存成本与运输成本之和。在上述单工厂批量生产计划的研究基

2、础上，提出了基于模型分解的两级遗传算法求解方案，并证明了分解模型的解必定为原问题的可行解。为了使多工厂协作生产供应链具有响应动态市场的能力，提出了滚动制定供应链批量计划的策略，并进一步扩展了问题的模型，增加了缺货与加班等因素。通过数学推导将非零初始库存模型转换为零初始模型，然后利用两级遗传算法求出优化解。●遗传算法在FMS动态仿真系统中的应用在课题组开发的FMS分布式动态仿真系统的基础上，利用VisualBasic完善了GA调度程序的用户接口界面，从而便于企业管理人员、操作人员接受和使用GA调度软件包。通过对制造过程仿真软件的运

3、行试验，验证了基于GA的优化调度方案的可行性以及系统基于GA实时运算的动态调度能力。本文的研究工作受到国家自然科学基金项目(59889505，70071017)的资助。)f．关键词：建摸蛔盐如，生产调度，动态调度多工厂供应链，滚动计划，遗传算法工件分批，机器装载，批量生产，堰预}隙Ⅱ圭墨奎望苎芏堡主兰堡笙查AbstractThemanagementinthemanufacturingsystems’productionprocessrequiresmanyprogramraingandoptimizationproblemsun

4、derdifferentkindsofconstraintstobesolved．MostoftheseproblemsareNPhardandclassicalmethodsinoperationalresearchareine伍cieutinsolvingthem．Thispaperwasarrangedwiththemainthreadofgeneticalgorithmstoprovidepracticalsolutionalgorithmsandexamplesforseveralmainprogrammingando

5、ptimizationproblemsencounteredinproductionpracticeinmanufacturingsystems．Wi也theproblemsbeingsolved，especiallyexactandquantitativeresultsarequicklygiven，theoperationofmanufacturingsystemcangraduallynolongerdependonexperience，andthesolutionwillbemorereasonableThiswillb

6、eofgreatbenefittoinvestmentsaving，effectiveuseofresources，quickeningcapitalcyclingandimprovingenterpriseeconomicefficiency．Specifically,themainresearchworkthisdissertationconcernsisasfollows：●ProductionschedulingofflexiblemanufactaringsystemsBasedonthepreviousstudies

7、inFMSschedulingmodelwithmulti-routescons订aintsandthegeneticalgorithm(GA)solutionapproacll,alIadaptiveevolutionstrategyisproposedinwhichtheprobabilitiesofcrossoverandmutationarevarieddependingonthefitnessvalueandthenormallzedfitnessdistancesbetweensolutionsintheevolut

8、ionprocessConsideringadynamicproductionenvironmentwheremachinescouldbebrokendown，scheduledtaskscouldbechangedandotherpotentialtmeer