造船企業(yè)跨車間集成作業(yè)計(jì)劃研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文造船企業(yè)跨車間集成作業(yè)計(jì)劃研究姓名：胡燕海申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：嚴(yán)雋琪馬登哲20090301上海交通人學(xué)博上學(xué)位論文通關(guān)系可有效表達(dá)制造系統(tǒng)中設(shè)備、工件等要素的約束關(guān)系；各連通關(guān)系上的賦權(quán)值可以表達(dá)設(shè)備、工件的優(yōu)先級(jí)，可用時(shí)間、完成時(shí)間等約束；利用網(wǎng)絡(luò)理論中的最短路徑問(wèn)題等反映制造系統(tǒng)作業(yè)計(jì)劃的優(yōu)化指標(biāo)。制定作業(yè)計(jì)劃就是在滿足約束的條件下尋找使某一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)化的工件排序，并確定

2、每個(gè)工件在各加工階段的開始加工時(shí)間、加工完成時(shí)間。對(duì)應(yīng)制造系統(tǒng)跨車間集成作業(yè)的多層階結(jié)構(gòu)，可用多級(jí)非連接圖模型表達(dá)。多級(jí)非連接圖模型不僅可以表達(dá)數(shù)學(xué)規(guī)劃所能表達(dá)的約束條件，而且非常適合于蟻群算法等基于路徑搜索的優(yōu)化方法。算法的分級(jí)尋優(yōu)過(guò)程不僅可以大大減少搜索路徑數(shù)量，降低計(jì)算復(fù)雜度，還可充分利用下一級(jí)路徑的搜索方法、以及信息更新策略。因此，其有助于縮短這類路徑搜索算法每次循環(huán)的時(shí)間，提高其尋優(yōu)效率。本文以平行流水作業(yè)計(jì)劃為例，證明了多級(jí)

3、非連接圖模型有利于顯著降低問(wèn)題的計(jì)算復(fù)雜度。3)將遺傳算法中的交叉、變異算子引入蟻群算法中，構(gòu)成混雜蟻群算法進(jìn)行跨車間集成作業(yè)計(jì)劃問(wèn)題求解。對(duì)于建立了非連接圖建模的組合優(yōu)化問(wèn)題，很適合采用蟻群算法等基于路徑搜索的算法。但蟻群算法尚存在易于陷入局部收斂的風(fēng)險(xiǎn)，而遺傳算法的交叉、變異算子可使運(yùn)算過(guò)程跳出局部收斂，因此本文將其引入蟻群算法中，構(gòu)成混雜蟻群算法。蟻群算法和遺傳算法是兩種近年發(fā)展起來(lái)的性能較好，且具有良好互補(bǔ)性的智能算法?；祀s蟻群

4、算法能充分利用遺傳算法進(jìn)化速度快和蟻群算法收斂性好的特點(diǎn)。將混雜蟻群算法通過(guò)多種規(guī)模的算例與其它算法進(jìn)行性能對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用于大規(guī)模問(wèn)題時(shí)，尋優(yōu)速度、收斂性方面都有一定優(yōu)勢(shì)。然后將該算法應(yīng)用于造船企業(yè)生產(chǎn)實(shí)例。4)針對(duì)造船企業(yè)制造系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)緊急訂單等擾動(dòng)情況，研究跨車間動(dòng)態(tài)集成作業(yè)計(jì)劃問(wèn)題。當(dāng)緊急訂單出現(xiàn)時(shí)，原有工件一般都有一部分已進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行加工。需要在這種前提下，對(duì)加工工件重新制定作業(yè)計(jì)劃，以使緊急訂單得到盡快加工，而原有工件的