基于混合遺傳算法的柔性制造系統(tǒng)調(diào)度研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶對(duì)產(chǎn)品的需求日趨多樣化，這促使產(chǎn)品的生產(chǎn)模式由大批量生產(chǎn)向多品種、中小批量生產(chǎn)過(guò)渡。為了應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和滿足客戶多元化的需求，適于多品種、中小批量生產(chǎn)的柔性制造系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。在柔性制造系統(tǒng)中，生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化和調(diào)度系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不僅能夠有效提高調(diào)度效率，而且能夠縮短產(chǎn)品制造周期、改善設(shè)備利用率，從而實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)更深層次的柔性化。由此可見(jiàn)，柔性制造系統(tǒng)的調(diào)度研究具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

2、
　　論文以柔性制造系統(tǒng)為研究對(duì)象，基于混合遺傳算法對(duì)其生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題展開(kāi)研究，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面：
　　首先，研究了柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題的優(yōu)化算法。在對(duì)遺傳算法和模擬退火算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種結(jié)合二者優(yōu)勢(shì)的混合遺傳算法，該算法在新解的接受機(jī)制和搜索行為上都進(jìn)行了改進(jìn)，并將模擬退火算法的Metropolis接受準(zhǔn)則引入到算法的進(jìn)化過(guò)程中。然后針對(duì)帶有單臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)小車（AGV）的柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度

3、問(wèn)題，對(duì)該混合遺傳算法的遺傳算子、編碼和解碼方式進(jìn)行改進(jìn)。
　　其次，利用改進(jìn)的混合遺傳算法對(duì)帶有單AGV的柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究。根據(jù)具體的調(diào)度問(wèn)題，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，將單AGV調(diào)度和工件調(diào)度相集成，建立起調(diào)度問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)出AGV調(diào)度策略。為了驗(yàn)證混合遺傳算法求解調(diào)度問(wèn)題的可行性和優(yōu)越性，分別以混合遺傳算法和標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法為工具對(duì)調(diào)度問(wèn)題的求解過(guò)程進(jìn)行實(shí)例仿真，得到了優(yōu)化的工件加工順序、AGV任務(wù)執(zhí)行路徑和調(diào)度結(jié)果

4、甘特圖。仿真結(jié)果表明：較之標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法，本文構(gòu)建的混合遺傳算法對(duì)柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化效果更好，在相同工件數(shù)目的前提下，混合遺傳算法能夠更大程度地提高設(shè)備利用率、縮短系統(tǒng)的總加工時(shí)間；此外，合理安排工件的加工時(shí)間同樣有利于提高設(shè)備平均利用率。
　　最后，針對(duì)本校數(shù)字化設(shè)備實(shí)驗(yàn)室的柔性制造系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測(cè)試運(yùn)行。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計(jì)出調(diào)度系統(tǒng)的六大功能模塊，確定系統(tǒng)基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用