基于螢火蟲算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問題研究

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1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201330071628分類號TP24；TP29密級碩士學(xué)位論文基于螢火蟲算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問題研究學(xué)位申請人彭郎軍指導(dǎo)教師李明富副教授學(xué)院名稱機(jī)械工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)工程碩士(機(jī)械工程領(lǐng)域)研究方向數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造二零一六年五月三十一日ResearchonFirefly-Algorithm-BasedFlexibleJobShopSchedulingProblemCandidatePengLangjunSupervisorLiMingfuassociateprofessorCollegeCollegeofMechanical

2、EngineeringProgramMechanicalEngineeringSpecializationDigitalDesignandManfacturingDegreeMasterofEngineering(MechanicalEngineering)UniversityXiangtanUniversityDateMay31,2016湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所。取得的研究成果除了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文

3、的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體。本人完全意識到本聲明的，均己在文中明確方式標(biāo)明法律后果由本人承擔(dān)。，Ｊ作者簽名；葛游車曰期月３曰｜學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名曰期：年會(huì)月參曰：署辭澤）導(dǎo)師簽名日期；八＾年

4、＾月言日）摘要作業(yè)車間調(diào)度問題一直是生產(chǎn)管理與組合優(yōu)化等領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，也是生產(chǎn)調(diào)度中最具普遍性的問題之一，屬于NP難度問題。柔性作業(yè)車間調(diào)度問題是作業(yè)車間調(diào)度問題的拓展，更符合實(shí)際生產(chǎn)情況，并具有更加龐大的解空間。通過合理的調(diào)度方案，在合理的時(shí)間內(nèi)給有限的資源分配適合的任務(wù)，可以起到縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、控制車間的在制品庫存、提高產(chǎn)品交貨期滿足率及企業(yè)生產(chǎn)效率等作用。因此，研究有效的柔性作業(yè)車間調(diào)度優(yōu)化方法，對實(shí)現(xiàn)企業(yè)制造的現(xiàn)代化具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文針對柔性作業(yè)車間問題的特點(diǎn)，結(jié)合生產(chǎn)中的影響因素，建立了符合實(shí)際生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型，

5、并提出基于螢火蟲算法的多目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度問題的求解方法。本文的主要工作如下：一、建立了基于螢火蟲算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問題的模型。為適應(yīng)柔性作業(yè)車間調(diào)度問題的特性，改進(jìn)了螢火蟲算法的相關(guān)操作，如螢火蟲的位置表達(dá)方式、編碼規(guī)則及其解碼規(guī)則等；改進(jìn)了螢火蟲的移動(dòng)規(guī)則，并在移動(dòng)規(guī)則中混入變鄰域算法以及遺傳算法中的交叉規(guī)則。二、以最大完工時(shí)間最小為評價(jià)指標(biāo)，采用離散型螢火蟲算法對柔性作業(yè)車間調(diào)度問題進(jìn)行了單目標(biāo)優(yōu)化，通過4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題進(jìn)行測試，驗(yàn)證了本文基于螢火蟲算法的單目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度優(yōu)化方法的可行性和有效性。三、建立了基于螢火蟲算法的多目標(biāo)柔性作

6、業(yè)車間調(diào)度問題優(yōu)化模型。采用Pareto占優(yōu)排序的方式對多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，并對多目標(biāo)解集進(jìn)行分層處理；為避免螢火蟲種群向單一目標(biāo)方向進(jìn)化，提出了螢火蟲種群多樣性保持策略；最后對4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)問題都得到了合理的Pareto占優(yōu)解集，驗(yàn)證了本文基于螢火蟲算法的多目標(biāo)柔性作業(yè)車間調(diào)度優(yōu)化方法是可行且有效的。關(guān)鍵詞：柔性作業(yè)車間調(diào)度；多目標(biāo)優(yōu)化；螢火蟲算法；Pateto占優(yōu)IAbstractJobshopschedulingproblemhasbeenafocusofproductionmanagementandcombinatorialopt

7、imization,asoneofthemostcommonproblemsofproductionscheduling,itbelongstoNP-hardproblems.Flexiblejobshopschedulingproblemismoresuitableforactualproduction,andhasamuchlargersolutionspace.Throughareasonableschedulingscheme,thesuitabletaskcanbeallocatedtothelimitedresourceswithina

8、reasonableperiodoftime,thustheproductioncyclecanbeshortened,t