基于區(qū)間理論的不確定集成式工藝規(guī)劃與車間調(diào)度問題研究.pdf

1、制造系統(tǒng)中，工藝規(guī)劃和車間調(diào)度分別承擔(dān)重要的功能，二者有著緊密的聯(lián)系。但是在以往的研究中，通常獨(dú)立對兩個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究。雖然兩個系統(tǒng)都可以通過技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化，減少生產(chǎn)過程中的沖突與浪費(fèi)，但是將兩個系統(tǒng)進(jìn)行集成，將更大程度的提高系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。
　　本文針對集成式工藝規(guī)劃與車間調(diào)度（Integrated Process Planning and Scheduling,IPPS）這一類經(jīng)典的車間調(diào)度問題開展研究，同時重點考慮實際生

2、產(chǎn)過程中廣泛存在的不確定事件。這些事件主要是因外部因素而造成的加工環(huán)境的不確定，比如，運(yùn)輸時間的不確定、夾具和刀具裝卸時間的不確定、準(zhǔn)備時間的不確定、生產(chǎn)過程中的設(shè)備故障、能源短缺等，都會累積造成工序調(diào)度過程中的不確定性等。不確定IPPS問題能更好的處理這些事件，使得調(diào)度結(jié)果能更好地反映實際生產(chǎn)狀況。確定性的IPPS問題已被證明為NP-Complete問題，不確定IPPS問題由于考慮了更多的不確定事件，所以建模與求解更加復(fù)雜，這也導(dǎo)致國

3、內(nèi)外鮮有針對不確定IPPS問題的研究。
　　本文重點針對不確定IPPS的建模與優(yōu)化方法開展研究。首先采用改進(jìn)的區(qū)間理論對問題進(jìn)行建模，主要內(nèi)容包括利用區(qū)間理論和區(qū)間數(shù)表征不確定加工時間。給出區(qū)間數(shù)的操作法則，并針對當(dāng)前區(qū)間數(shù)的比較方法進(jìn)行了研究，提出了一種新的基于可能度和偏序率的區(qū)間數(shù)比較方法以提高區(qū)間數(shù)比較的精度。最終將改進(jìn)的區(qū)間理論應(yīng)用在不確定IPPS問題的建模上，提出了基于區(qū)間數(shù)的不確定IPPS問題模型。
　　本文針對

4、不確定IPPS問題的特性，首先提出了基于遺傳算法的不確定IPPS問題求解方法。在工藝規(guī)劃和車間調(diào)度部分，分別采用集成式編碼和基于工序的編碼方式，并設(shè)計了高效的遺傳操作方法?；跇?biāo)準(zhǔn) IPPS算例將確定的加工時間進(jìn)行區(qū)間化形成不確定IPPS問題算例，算例測試結(jié)果驗證了提出算法的有效性。由于單一算法求解簡單問題比較有優(yōu)勢，而面對復(fù)雜的實際生產(chǎn)環(huán)境，需要擁有適應(yīng)大規(guī)模問題求解的算法，基于此，本文提出了一種基于粒子群優(yōu)化混合算法的不確定IPPS