【摘要】：在新的世紀(jì),制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,現(xiàn)代生產(chǎn)正朝著“品種多樣、批量變小注重交期、減少庫(kù)存”的方向發(fā)展。車間是制造企業(yè)的物化中心和信息集散地,車間生產(chǎn)調(diào)度是企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的關(guān)鍵。車間調(diào)度問題既是實(shí)際生產(chǎn)中的一個(gè)重要問題,也是一個(gè)典型的NP-hard問題,而蟻群算法非常適合該類問題的處理。采用高效的優(yōu)化調(diào)度技術(shù)能夠顯著提高設(shè)備利用率和準(zhǔn)時(shí)交單率,降低庫(kù)存及成本。本文應(yīng)用融入人工免疫原理的混合蟻群算法求解車間調(diào)度問題,其主要內(nèi)容如下： 1)介紹課題的來源、背景、研究目的和研究意義。敘述了調(diào)度和排序的相關(guān)概念,重點(diǎn)介紹了制造企業(yè)車間調(diào)度的重要性、目前存在的問題以及解決方法。 2)設(shè)計(jì)了將人工免疫原理融入基本蟻群算法的融合策略。首先詳細(xì)介紹了基本蟻群算法的思想來源、基本模型、實(shí)現(xiàn)步驟和程序流程,闡述了算法的自身優(yōu)勢(shì)和目前的應(yīng)用領(lǐng)域、算法可以改進(jìn)的方面和改進(jìn)途徑。然后介紹了人工免疫基本原理、實(shí)現(xiàn)步驟和自身特點(diǎn)。最后,根據(jù)基本蟻群算法和人工免疫原理各自特點(diǎn)將人工免疫原理融入基本蟻群算法形成混合蟻群算法。在混合算法的前過程應(yīng)用人工免疫原理生成初始信息索分布,初始信息素啟發(fā)蟻群算法繼續(xù)尋優(yōu),在提出了這樣的融合策略之后,詳細(xì)設(shè)計(jì)了混合算法的實(shí)現(xiàn)流程,以求實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的優(yōu)化能力。 3)利用混合蟻群算法研究靜態(tài)作業(yè)車間調(diào)度問題。首先詳細(xì)介紹了車間調(diào)度的基本概念、特點(diǎn)和分類。其次明確了靜態(tài)作業(yè)車間調(diào)度的研究屬性,在此基礎(chǔ)上建立了靜態(tài)作業(yè)車間調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型和析取圖模型,將它們與混合蟻群算法模型準(zhǔn)確對(duì)應(yīng),使車間調(diào)度問題形成了適介混合蟻群算法的自然表達(dá)。應(yīng)用混合蟻群算法對(duì)模型求解,設(shè)計(jì)出了節(jié)點(diǎn)訪問規(guī)則,給出了詳細(xì)的求解步驟和算法流程。最后,以文獻(xiàn)中的實(shí)例驗(yàn)證了混合蟻群算法求解靜態(tài)作業(yè)車間調(diào)度問題的可行性和有效性。 4)利用混合蟻群算法研究動(dòng)態(tài)作業(yè)車間調(diào)度問題。闡述了動(dòng)態(tài)作業(yè)車間調(diào)度的基本概念和屬性,明確了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)車間調(diào)度的本質(zhì)區(qū)別,根據(jù)動(dòng)態(tài)作業(yè)車間調(diào)度的關(guān)鍵問題分析設(shè)計(jì)出動(dòng)態(tài)問題的調(diào)度策略,建立了基于事件驅(qū)動(dòng)的仿真模型。最后,對(duì)文獻(xiàn)中的實(shí)例求解,將求解結(jié)果和文獻(xiàn)中的結(jié)果對(duì)比,得出混合蟻群算法在求解動(dòng)態(tài)作業(yè)車間調(diào)度問題時(shí)具有較強(qiáng)的優(yōu)化能力。 5)對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)并展望進(jìn)一步的研究工作。
[Abstract]:In the new century, the competition among manufacturing enterprises is increasingly fierce, and modern production is developing towards the direction of "diversity of varieties, decreasing batch size, paying attention to delivery period and reducing inventory". Workshop is the physical and chemical center and information distribution center of manufacturing enterprises, and workshop scheduling is the key for enterprises to respond rapidly to market demand. Job-shop scheduling problem is not only an important problem in practical production, but also a typical NP-hard problem. Ant colony algorithm is very suitable for dealing with this kind of problem. Using efficient optimal scheduling technology can significantly improve the equipment utilization and on-time delivery rate, reduce inventory and cost. The main contents of this paper are as follows: 1) the source, background, purpose and significance of the research are introduced in this paper. The main contents of this paper are as follows: 1) the source, background, purpose and significance of the research are introduced in this paper. The related concepts of scheduling and scheduling are described, and the importance, existing problems and solutions of workshop scheduling in manufacturing enterprises are emphatically introduced. 2) A fusion strategy is designed to integrate the artificial immune principle into the basic ant colony algorithm (ACA). Firstly, the thought source, basic model, realization steps and program flow of the basic ant colony algorithm are introduced in detail. The advantages of the algorithm and the current application fields, the aspects of the algorithm can be improved and the way to improve the algorithm are described in detail. Then introduces the basic principle of artificial immunity, the realization steps and its own characteristics. Finally, according to the characteristics of basic ant colony algorithm and artificial immune principle, the artificial immune principle is incorporated into basic ant colony algorithm to form a hybrid ant colony algorithm. In the process of the hybrid algorithm, the artificial immune principle is applied to generate the initial information distribution, and the initial pheromone inspires the ant colony algorithm to continue the optimization. After this fusion strategy is put forward, the implementation flow of the hybrid algorithm is designed in detail. In order to achieve stronger optimization ability. 3) the hybrid ant colony algorithm is used to study the static job shop scheduling problem. Firstly, the basic concept, characteristics and classification of job shop scheduling are introduced in detail. Secondly, the research attribute of static job shop scheduling is defined. On this basis, the mathematical model and disjunctive graph model of static job shop scheduling problem are established, and they are exactly corresponding to the hybrid ant colony algorithm model. So that the job shop scheduling problem forms a natural expression of the suitable-mediating hybrid ant colony algorithm (HACA). The hybrid ant colony algorithm (HACA) is used to solve the model, and the node access rules are designed. The detailed solution steps and algorithm flow are given. Finally, the feasibility and effectiveness of hybrid ant colony algorithm (HACA) for static job shop scheduling problems are verified by an example in the literature. 4) the hybrid ant colony algorithm is used to study the dynamic job shop scheduling problem. This paper expounds the basic concepts and attributes of dynamic job shop scheduling, clarifies the essential difference between static and dynamic job shop scheduling, and designs the scheduling strategy of dynamic job shop scheduling according to the analysis of the key problems of dynamic job shop scheduling. An event-driven simulation model is established. Finally, compared with the results in the literature, the hybrid ant colony algorithm has a strong optimization ability in solving the dynamic job shop scheduling problem. 5) summarize the full text and look forward to the further research work.
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH166;TP18

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本文編號(hào)：2456348