【摘 要】
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制造业作为支撑国民经济的重要产业,在全球经济结构不断优化的今天,制造企业要想在激烈的竞争中胜出,需要提高生产车间的加工效率,满足越来越多样化的定制化服务。因此,在制造业中对车间调度问题的研究越发重要,如何制定更好的生产调度策略是急需解决的问题。目前,制造业中普遍使用的是流水加工产线,工序之间一般不存在缓冲区,所以本文对更加符合生产实际的阻塞流水车间调度问题展开研究,并提出了改进麻雀搜索算法对问题进
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制造业作为支撑国民经济的重要产业,在全球经济结构不断优化的今天,制造企业要想在激烈的竞争中胜出,需要提高生产车间的加工效率,满足越来越多样化的定制化服务。因此,在制造业中对车间调度问题的研究越发重要,如何制定更好的生产调度策略是急需解决的问题。目前,制造业中普遍使用的是流水加工产线,工序之间一般不存在缓冲区,所以本文对更加符合生产实际的阻塞流水车间调度问题展开研究,并提出了改进麻雀搜索算法对问题进行求解。主要研究内容如下:针对阻塞流水车间调度问题（BFSP）,以最大完工时间为目标建立数学模型,并提出了一种多群协作麻雀搜索算法（MGCSSA）以寻求更高质量的调度方案。首先,设计了一种协作初始化策略,以生成具有一定质量的初始化种群;其次,引入精英解集和多群体协作机制,提高全局搜索的充分性;改进发现者和加入者位置更新公式,增加种群多样性;再有,使用三个邻域启发式算法对精英解集中的个体进行局部增强,增强算法跳出局部最优的能力。最后,在测试案例中对该算法进行了实验评估,实验结果表明,所提出的MGCSSA在解决BFSP方面具有很强的竞争力。研究了具有阻塞约束的混合流水车间调度问题（BHFSP）,提出了一种随机行走麻雀搜索算法（RWSSA）。在初始化阶段引入改进NEH算法,并将随机行走策略融合进发现者位置更新过程中,克服在迭代后期种群多样性减少的问题;同时,在麻雀加入者更新策略中引入了2-opt局部搜索算法,提高算法跳出局部最优的能力。仿真结果验证了所提改进策略的有效性,进一步通过案例测试,证明了RWSSA相较于其他对比算法具有更好的收敛性能和稳定性。针对某一实际流水车间调度问题,分析了其生产工艺约束并以最小化等待时间为目标建立数学模型;修改了MGCSSA的编码解码方案并对算法进行封装,同时设计了智能管控软件平台并集成了算法;最后在产线上进行实测,测试数据证明了该算法应用的有效性。产线应用实测结果表明,研究性能更高的优化算法有助于得到更高质量的生产调度策略,优化产线加工效率,提高企业竞争力。
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