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全球化市场竞争日益加剧,制造业作为国民经济的重要组成部分,已逐步从传统生产模式转型为先进制造模式。在生产模式升级转型的同时,企业迎来了一个严峻挑战:应当如何智能、快速、精准地制定出符合实际生产需求的车间调度方案。生产车间调度问题是企业实现资源合理分配、降低生产成本和提升客户满意度的主要途径。因此,结合当代生产模式开展车间调度方法的研究工作具有重要的理论意义和实际工程价值。 本文以线缆生产车间为研究对象,开展柔性流水车间调度问题的方法研究工作。论文的主要工作内容及创新点如下: (1)基于线缆生产特性的车间调度问题建立数学模型。分析线缆产品基本工艺及线缆生产车间调度问题的特点,针对线缆生产车间的机台柔性、产品需求柔性、调度问题多样性,提出本文的核心研究工作:设计出适用于求解线缆生产车间的调度方法,该方法也应通用于求解多种类型的流水线型车间调度问题。并采用数学约束法构建本文柔性线缆生产车间的调度模型。 (2)基于遗传算法的柔性流水车间单目标调度方法的研究。针对柔性流水车间调度问题的本质:机台选择和工件排序两大子问题,本文引入了矩阵编码的概念,根据矩阵染色体的结构特性,分别提出了基于矩阵行/列的单点交叉操作方法和基于概率选择的矩阵元素随机点位变异操作方法。其次设计了能有效提高种群多样性、收敛性的个体邻域选择方法和种群进化策略。最后针对最小化优化问题,提出了简单的适应度评价标准以及多参数控制的算法终止准则。 (3)基于Pareto排序的柔性流水车间多目标调度方法的研究。结合实际生产车间的多目标调度问题,针对多目标优化问题的特性,本文在单目标调度方法基础上,提出了一种基于Pareto支配关系和拥挤距离排序的柔性流水车间多目标调度方法。该方法提出的精英个体保留策略包括三个方面:新旧种群合并,联合轮盘赌与锦标赛的选择思想保留优秀个体;保留种群中使各个子目标达到最优的部分个体;采用独立的外部记忆库实时的对Pareto最优解进行存储与更新。 (4)结合线缆车间的实际需求与本文所提出的两种调度方法,设计出一套可应用于线缆生产车间的调度系统。该系统可实现对生产数据的查询、更新以及为生产车间制定科学合理的调度方案。