考虑生产准备和工件分批的柔性作业车间调度问题研究与系统开发

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车间调度是制造系统生产问题的核心,企业需采用较优的车间生产调度方案,以缩短产品的生产时间,提高生产效率,进而获得更大的效益。在车间实际生产过程中,通常采用柔性调度的方式,且工件通常是多品种批量生产的。在开始加工之前,需要进行工件安装、刀具更换等生产准备工作。本文对考虑生产准备和工件分批的柔性作业车间调度问题进行研究,提出一种基于改进遗传算法的求解方法,对本文所建立的模型进行求解,并结合车间调度过程中的实际需求开发柔性作业车间调度系统。为了研究考虑生产准备和工件分批的柔性作业车间调度问题,首先,论文先研究一般的柔性作业车间调度问题,对其数学模型、调度优化目标及可行解的表示方法进行研究。其次,结合车间实际生产过程中的特点,对生产准备时间和批量调度问题进行研究,建立考虑生产准备和工件分批的柔性作业车间调度数学模型。对常用的求解方法进行研究,分析不同求解方法的特点,并根据本文数学模型主要解决的问题选择合适的求解方法。结合车间调度实例对遗传算法的求解过程进行研究,并分析算法解决本文所建模型的局限性。然后,研究基于改进遗传算法的求解方法,对批量调度问题中工件分批方法进行研究,并提出一种柔性分批方法。改进染色体的编码方式、交叉和变异操作,解决本文所研究的问题。结合车间调度实例,验证本文求解方法的有效性,并分析分批加工对工件最大完工时间的影响。最后,分析车间调度的特点和实际需求,结合本文提出的求解方法,对柔性作业车间调度系统进行开发设计。开发完成调度过程所需的功能,并对系统的运行流程进行研究。采用C#与MATLAB相结合的编程方法,完成系统的开发,并用实例测试系统运行的可行性。
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