發(fā)布時間：2020-07-18 15:28

【摘要】：多品種多工藝制造企業(yè)車間調(diào)度問題是典型的NP難題,解決復(fù)雜問題的建模工具元胞自動機和多主體系統(tǒng)有其各自的優(yōu)缺點,且具有互補性,因此采用將兩者結(jié)合的建模方法進(jìn)行車間調(diào)度問題建模、仿真、分析和優(yōu)化,具有良好的研究意義和可行性。 隨著市場的競爭越來越激烈,企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程要不斷根據(jù)客戶的要求調(diào)整,進(jìn)行個性化定制,調(diào)度環(huán)節(jié)變得尤為重要。多品種多工藝生產(chǎn)系統(tǒng)是一種介于單品種大批量和多品種小批量之間的生產(chǎn)方式,是一種完全離散的復(fù)雜系統(tǒng)。多品種多工藝制造企業(yè)的車間調(diào)度問題作為多品種多工藝生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分,和普通的車間調(diào)度問題一樣復(fù)雜甚至更為復(fù)雜,但是已有的方法已經(jīng)不能求得一個滿意解。 本文根據(jù)元胞自動機和多主體系統(tǒng)的特點,提出將兩者結(jié)合應(yīng)用到多品種多工藝制造企業(yè)的車間調(diào)度問題上,主要工作和成果如下: 1.對多品種多工藝制造企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的原型特征進(jìn)行了研究,詳細(xì)分析了車間調(diào)度模塊,確立了局部細(xì)節(jié); 2.構(gòu)建描述多品種多工藝制造企業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)的初步元胞自動機模型,將車間調(diào)度系統(tǒng)抽象成一個二維的網(wǎng)絡(luò)空間,用工位、設(shè)備狀態(tài)、調(diào)度規(guī)則及生產(chǎn)信息描述系統(tǒng); 3.鑒于元胞自動機模型的局限性及與多主體系統(tǒng)的互補性,進(jìn)一步擴展多品種多工藝制造企業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)元胞自動機模型。引入Agent和規(guī)則決策元,構(gòu)建多品種多工藝制造企業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)的Agent-元胞自動機整體模型及其多目標(biāo)函數(shù),并針對調(diào)度過程引入禁忌搜索法,解決了多目標(biāo)的動態(tài)調(diào)度問題; 4.基于Swarm仿真平臺建立多品種多工藝制造企業(yè)車間調(diào)度系統(tǒng)的仿真框架和仿真模型,分析模型中各Agent的屬性和方法; 5.針對SN公司的加工車間實例進(jìn)行仿真研究。根據(jù)車間調(diào)度過程中各Agent的關(guān)系、屬性和行為及整個模型的演化設(shè)計代碼,進(jìn)行仿真,并將仿真的結(jié)果與遺傳算法的結(jié)果比l較。 仿真結(jié)果證明本文提出的模型和仿真方法有一定的可行性,但是由于時間、人力和物力的限制,本文的研究還有一些不足,今后可以在多主體系統(tǒng)的理論研究上進(jìn)一步進(jìn)行探討和研究。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH186
【圖文】：

元胞空間的維數(shù);S是元胞的有限的、離散的狀態(tài)集合;N表示一個所有鄰域內(nèi)元胞的合(包括中心元胞)，即包含n個不同元胞狀態(tài)的一個空間矢量，記為:N=(S，，又，…，凡)n是元胞的鄰居個數(shù)。Si任Z(整數(shù)集合)，i任{1，2，…，n};f表示將Sn映射到S上的一局部轉(zhuǎn)換函數(shù)。所有的元胞位于d維空間上，其位置可用一個d元整數(shù)矩陣島確定。元胞自動機方法的基本原理是:把連續(xù)的實體空間看成是由許多離散節(jié)點按一定規(guī)則列的空間點陣:把在空間中運動的物質(zhì)實體看成是許多相互獨立又相互作用的微觀粒子集合體;微觀粒子只能停留在空間點陣的節(jié)點上，并在每一時間步長內(nèi)，各粒子按一定移動規(guī)則從一個節(jié)點移動到另一個節(jié)點;同一時刻到達(dá)同一節(jié)點的幾個粒子按照一定規(guī)使各粒子(或節(jié)點)的狀態(tài)發(fā)生改變:運動到邊界上的粒子，將按邊界處理規(guī)則改變運狀態(tài):大量粒子反復(fù)運動，通過相互協(xié)作和自組織，使整個體系達(dá)到一種穩(wěn)定的動態(tài)平，以反映物質(zhì)實體在該空間的宏觀運動的統(tǒng)計特征和規(guī)律【’9]。

設(shè)定每類主體及工位的個數(shù)。在結(jié)果顯頻率設(shè)定窗口中輸入1，表示每仿真周期后刷新一次結(jié)果。仿真控制窗口如下圖5一4所示。瞿瞿粼派瑞段豪痢{明慧繃 繃華華，一二r，勺一力派份;刃刃乃迪云汀汀 555tarttt 555toppp NNNeKttt SSSoveeeQQQui七 七圖5一4仿真控制窗日初始參數(shù)輸入窗口如圖5一5所示，用來設(shè)定各個Agent及工位的數(shù)量。圖5一5初始參數(shù)輸入窗口通過結(jié)果顯示頻率設(shè)定窗口來設(shè)定刷新頻率，如圖5一6所示。

設(shè)定每類主體及工位的個數(shù)。在結(jié)果顯頻率設(shè)定窗口中輸入1，表示每仿真周期后刷新一次結(jié)果。仿真控制窗口如下圖5一4所示。瞿瞿粼派瑞段豪痢{明慧繃 繃華華，一二r，勺一力派份;刃刃乃迪云汀汀 555tarttt 555toppp NNNeKttt SSSoveeeQQQui七 七圖5一4仿真控制窗日初始參數(shù)輸入窗口如圖5一5所示，用來設(shè)定各個Agent及工位的數(shù)量。圖5一5初始參數(shù)輸入窗口通過結(jié)果顯示頻率設(shè)定窗口來設(shè)定刷新頻率，如圖5一6所示。

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本文編號：2761079