工时不确定条件下基于遗传算法的装配作业车间调度问题研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lpwxlwan
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随着时代的发展,多品种和小批量生产模式成为主流,而且客户的需求日趋多样化,企业间竞争也日益激烈,企业必须不断提升自身车间运作管理精细化和规范化水平才能在激烈的竞争中稳操胜券。同时管理者必须对生产加工中可能遇到的工时不确定等随机扰动事件进行必要的关注,在调度策略制定之前就充分考虑不确定性因素对生产造成的影响,从而制定应对的调度方案,并在调度运行过程中不断调整改进,以适应这些可能存在的不确定性因素。当下企业的生产作业车间尤其是装配作业车间,仍有很大一部分生产及装配工序未能实现全自动化和机械化,仍有很多工序由工人手工操作完成。由于工人加工熟练度不同,不同工人对相同工序进行操作的完工时间也不尽相同,而且工人的完工时间受其身体状况、心情状况以及工作环境变化等多种因素共同影响,这就导致加工工时呈现必然的不确定性。工时不确定性是可能影响整个调度方案执行效果的一类主要的不确定性因素,其可能产生产品拖期完工和提前完工等情况,在当前准时制生产的大背景下,无论提前完工抑或是拖期完工都会给企业带来额外的成本,并增加企业违约的风险,这都是企业所力图避免的。装配作业车间调度问题工序约束更为复杂并且可能存在多个装配阶段,因此其与传统生产作业车间调度问题有较大差别。本文以装配作业车间调度为背景,考虑了装配约束以及装配阶段。为了解决现实情境中工时不确定情况下的装配作业车间调度问题,通过引入模糊数理论,用三角模糊数表示工序的装配处理时间,建立不确定条件下装配作业车间调度问题数学模型,并设计了一种基于可行域搜索的自适应遗传算法来求解该问题。之后,联系到装配作业车间有很多是柔性作业车间的实际,针对更复杂的柔性装配作业车间建立了工时不确定条件下调度模型,设计改进的遗传算法进行求解。最后分别针对工时不确定条件下的一般装配作业车间调度问题和柔性装配作业车间调度问题设计算例,分别运用普通遗传算法和改进后的遗传算法进行分析求解,通过分析算例求解结果证明文章所提出的算法可以高效求解该调度问题。
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