基于遗传算法的航天机加工车间调度问题研究

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1、信息化技术2015年2月第1期信息化技术基于遗传算法的航天机加工车间调度问题研究刘宽张新运程辉（上海航天设备制造总厂，上海200245）摘要：针对航天制造企业多品种、小批量加工车间调度问题的特性，考虑到加工时间模糊、机床选择柔性现象，构建了最小化最大完工时间目标下的调度模型。在遗传算法的基础上引入Logistic混沌映射模型，将传统遗传算法结构中交叉与变异操作分离。本算法采用双染色体编码方式，工序顺序初始种群随机产生，机器选择初始种群采用启发式规则产生，在保证种群多样性的基础上加快了算法收敛速度。最后通过Matlab仿真验证了算法的可行性

2、，并具有较强的鲁棒性。关键词：作业车间调度；模糊；柔性；遗传算法；混沌映射ResearchonAerospaceMachiningWorkshopSchedulingProblemBasedonGeneticAlgorithmLiuKuanZhangXinyunChengHui(ShanghaiAerospaceEquipmentsManufacturer,Shanghai200245)Abstract：Accordingtothemulti-product-and-small-batchproductioncharacteristico

3、fjob-shopschedulingproblemofaerospacemanufacturer,theschedulingmodelaimedatminimizingthemaxmakespanisbuilt,consideringthefuzzyprocessingtimeandtheflexibilityonchoosingmachines.Thelogisticchaoticmappingmodelisintroducedintothegeneticalgorithm(GA),separatingthemutationopera

4、tionfromthecrossoperationofthetraditionalgeneticalgorithmframework.Thisalgorithmadoptsthedouble-chromosomecodingmode,producingtheinitialworkingprocedurechromosomerandomlyandtheinitialmachinechromosomeusingheuristicrules,whichexpeditesthealgorithmconvergencespeedonthebasis

5、ofensuringthevarietyofinitialcolony.TheresultsofsimulationbasedonMatlabshowthefeasibilityandbetterrobustnessoftheimprovedchaoticgeneticalgorithm.Keywords：job-shopscheduling；fuzzytime；flexibility；GA；chaoticmapping1引言法，解决了同时考虑设备和工人的双资源约束调度问[4]题；LoukilT等采用多目标模拟退火的方法，试图作业车间调度

6、是典型NP-hard问题，是最难解决建立一个通用的模型解决单机、多机并行以及流水车[5]的组合优化问题之一，调度过程存在非常多的不确切间调度问题；GaoJie等在研究柔性作业车间调度问因素，具有离散性、动态性、多机性、多变量性和约题时，提出一种遗传算法和变邻域下降（Variable[1]束性，因此也成为实际生产中的瓶颈问题。EilonSNeighborhoodDescent,VND）搜索算法相结合的混合[2]等提出了基于最短加工时间规则进行排序；初红艳算法。[3][6]等提出采用遗传与禁忌搜索相混合的优化调度算经典的作业车间调度是建立在工

7、序对应机器已基金项目：国家重大科技专项2014ZX04015021。作者简介：刘宽（1990-），硕士，航空宇航科学与技术专业；研究方向：数字化制造。收稿日期：2014-01-0756信息化技术航天制造技术知、工时确定的基础上，但在航天设备制造企业的车数学模型表示为：间生产中准备时间、加工时间并不确定；另一方面，FE=min在实际生产中通常多台加工机床均具有加工同一道ESij≤ij(+1)工序的能力。因此，实际的机加工车间调度是一个模ESES≤∨≤≤≤≤≤1iqnjphijR,;1,;,∈+ijqpqpiji糊柔性作业

8、车间调度问题（FuzzyFlexibleJobShopSij≥0SchedulingProblem,FFJSSP）。其中：EE=maxmaxmax((ijk))。针对模糊柔性作业车间