改進(jìn)分散搜索算法及其在柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度中的應(yīng)用研究.pdf

1、柔性制造系統(tǒng)因機(jī)器、工藝等要素的可變性更能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的變革，柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度作為車(chē)間管理的核心對(duì)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率起到至關(guān)重要的作用。相比傳統(tǒng)作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題而言，柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題減少了機(jī)器的約束，機(jī)器選擇的多樣化使問(wèn)題變得更為復(fù)雜，求解具有很高的挑戰(zhàn)性。因而尋求一種有效的算法對(duì)其求解具有十分重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先研究了以完工時(shí)間最小為目標(biāo)的單目標(biāo)柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題，改進(jìn)適宜求解的分散搜索算法。針對(duì)柔

2、性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題，提出了雙層編碼方法，完成實(shí)際問(wèn)題向數(shù)學(xué)問(wèn)題的轉(zhuǎn)化，然后針對(duì)及機(jī)器配與工序排序兩個(gè)子問(wèn)題，分別提出各自的鄰域結(jié)構(gòu)，并定義解之間距離的差異度計(jì)算公式。算法改進(jìn)時(shí)，首先用禁忌搜索實(shí)現(xiàn)解的改進(jìn)操作，然后將路徑重連與提出的鄰域相結(jié)合，完成解的合并工作。最后用BRData算例測(cè)試了改進(jìn)后的分散搜索算法并與GPSO，HGA等算法對(duì)比，驗(yàn)證了具有很好的收斂性，與SS、TS對(duì)比，驗(yàn)證算法確實(shí)得到了改進(jìn)。
　　其次，根據(jù)現(xiàn)實(shí)制造企

3、業(yè)中管理者與調(diào)度人員所關(guān)注的生產(chǎn)成本與生成穩(wěn)定等性能指標(biāo)，建立了多目標(biāo)柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度優(yōu)化模型。結(jié)合準(zhǔn)時(shí)制的思想，將成本劃分為生產(chǎn)成本與庫(kù)存或拖期成本；然后，基于Pareto思想，設(shè)計(jì)了一種高效求解多目標(biāo)柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題的路徑重連的分散搜索算法。仿真實(shí)驗(yàn)證明，提出的算法能夠有效解決多目標(biāo)的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題，與尚未改進(jìn)的SS和TS相比，算法得到了更優(yōu)秀的Pareto前沿面。
　　然后，研究了帶有隨機(jī)機(jī)器故障的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度

4、問(wèn)題。首先給出了調(diào)度穩(wěn)定性的度量方法，結(jié)合完工時(shí)間，提出了雙層目標(biāo)優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)了兩階段的路徑重連分散搜索算法；其次提出了插入空閑時(shí)間的調(diào)度策略，并設(shè)計(jì)了四類(lèi)故障事件；通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，調(diào)度方案的穩(wěn)定性與算例無(wú)關(guān)，找出了最佳的穩(wěn)定性衡量方法；對(duì)比TS和SS，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的算法得到的調(diào)度方案具有更好的穩(wěn)定性與效率性；最后分析得到了適宜調(diào)度人員采用的一般規(guī)律。
　　接著在算法研究的基礎(chǔ)上，對(duì)車(chē)間調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析，運(yùn)用UML進(jìn)行用例