硕士论文-Petri网在生产调度中的建模及其优化

山东大学硕士学位论文Petri网在生产调度中的建模及其优化姓名：杨加敏申请学位级别：硕士专业：检测技术及自动化装置指导教师：贾磊20040520Petri网在生产调度中的建模及其优化作者：杨加敏学位授予单位：山东大学相似文献(10条)1.期刊论文顾恒平.单汨源.蒲黎达大规模制定企业生产作业调度优化问题研究-工业技术经济2006,25(11)大规模定制作为一种新兴的生产模式是很多制造企业努力的方向,但是在其具体实施过程中,制造企业面临多方面的难题,其中生产调度系统就是其中一个重要的方面,本文中基于定制点分离思想对大规模定制调度问题进行了研究,提出了其生产调度问题可以概括为基于作业族和JIT的零件加工调度和物料约束下的产品组装生产调度问题,在此基础上本文给出了这两类问题进行了数学建模研究,对今后进一步研究和实践该生产调度问题具有一定的借鉴意义.2.学位论文邹先军流水车间成组作业调度的研究2006在现代制造业中，生产调度不仅是一个战术问题，它己经成为提升企业竞争力的一个战略。流水车间成组工作调度问题是调度领域中极待解决的重要课题。然而，对多机流水车间成组调度问题的研究相对较少。本文研究了成组调度、尤其是多机流水车间成组调度问题，力图从理论和实践上寻找解决问题的有效途径。对于流水车间调度问题，在传统的调度研究中，在更换工件时不考虑设置时间，或者将设置时间包括到加工时间中去，这不符合生产的实际情况。所以本文在对成组作业调度的研究状况进行总结的基础上重点研究了流水作业车间的成组作业调度问题，并在研究的基础上提出了合适的遗传算法来解决该问题。围绕符合生产实际的成组作业调度问题本文在以下几个方面进行了研究：1、针对多机流水车间成组调度的最小化总流程时间问题，首先建立了数学模型，在此基础上设计了不同的遗传算法来解决存在GT假设和不存在GT假设两类问题。对于存在GT假设问题，设计了遗传算法来解决这类问题。另外还设计了一种可以有效降低复杂性的用遗传算法和启发式算法相结合的混合算法来解决这类问题；对于不存在GT假设的多机流水车间最小化总流程时间问题，设计了基于工件序列的遗传算法进行求解。对于各类算法，本文都选用了生产实例进行了求解，并与经验调度结果进行了比较，结果表明所提出的算法可以有效地解决中、大规模的实际问题。2、针对多机流水车间成组调度的提前/拖期惩罚调度问题，本文将其分成三类进行了研究。对于己知公共交货期的提前/拖期调度问题，首先建立了数学模型，根据此类问题的特点，设计了基于组信息的带子链的遗传算法。对于不同交货期的提前/拖期调度问题，由于问题与己知公共交货期的提前/拖期调度问题相似，因此在设计遗传算法时，通过对前面的遗传算法改进而获得求解该类问题的算法；对于交货期未知，求解最优交货期的问题，在研究时分为两类问题进行了研究，一类是求解公共的交货期，另一类是求解不同的交货期问题。本文对这两类问题都进行了数学建模，在此基础上设计了相对应的遗传算法。最后以生产实际的数据对各种算法都进行了验证，并对同类问题进行了比较，结果说明了所设计的算法对解决这类问题是有效的。3.学位论文张博流水车间成组作业调度的仿真研究2008企业资源的合理配置和优化利用很大程度上体现在车间一层的生产活动中,所以加强车间层的生产计划与控制一直在企业生产经营活动中占有十分重要的地位。车间生产计划与控制的核心理论是调度理论。车间调度问题是一类重要的组合优化问题。为适应订货式、多品种、小批量生产的需要,引进了成组技术的概念。在成组技术假设下,可以避免或大大减少安装时间、提高生产效率。因此,研究成组技术下车间调度问题是很有必要的。本文从企业不同的目标来研究流水车间成组作业调度问题。首先,本文对流水车间成组作业调度理论进行了全面的介绍。其次,讨论了影响流水车间成组调度的因素。同时根据流水车间不同的目标,分别建立了最大完工时间最小、总拖期最小和提前/拖期惩罚代价最小的数学规划模型,并给出了约束条件。再此,根据建立的数学规划模型。当目标函数为完工时间时,本文采用了两层的仿真策略,利用Witness仿真软件对组内和组间分别进行了建模仿真,另外,在Witness优化模块下,利用模拟退火算法分别对总拖期和提前/拖期惩罚代价进行了优化分析。最后,本文对全文的工作做了总结,分析了存在的问题和缺陷,并对今后的研究工作方向做了展望。同时希望本文对流水车间成组作业调度的研究结论,能够对企业车间生产计划的建立和控制有所帮助。4.期刊论文潘全科.朱剑英多工艺路线的批量生产调度优化-机械工程学报2004,40(4)以优化生产周期为目标,研究了多工艺路线的批量调度问题,提出了一种基于工序优先级的调度算法,并将该算法嵌入到遗传算法中,得到了全局优化的批量调度算法.遗传算法搜索最佳染色体,调度算法把染色体解码为调度.在调度算法中,采用了3种提高生产率的策略,即区分批量启动时间与工序加工时间,在工件到达机床之前做好准备工作;把一批工件分成多个小生产批次,每批次独立加工;一批工件加工部分后就运向后续加工机床,缩小后续机床的等待时间.仿真表明,该调度方法能取得较好结果.5.学位论文施杰池基于MES的车间作业调度系统的研究2008制造执行系统MES是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的面向车间生产的管理信息系统。它能够为车间管理人员提供生产计划的执行、跟踪以及相关资源的当前状态信息，对生产过程进行监控，保证生产的有序进行。制造执行系统在企业计划管理层与车间底层控制之间架起了一座桥梁，填补了企业计划管理层和底层控制之间的“鸿沟”，是面向车间生产管理和控制的一种有效工具。而车间生产调度是制造执行系统MES的核心模块，直接关系着企业的生产、经营和管理效率，有效的调度方案能最大限度地降低生产成本，增强企业竞争力。车间作业调度问题是一种比较典型的组合优化问题，关于它的研究具有重大的现实意义，也有一定的理论意义。本文在分析了离散型制造企业的特点后，介绍了制造执行系统在企业系统中的定位以及功能，同时介绍了车间生产调度的概念、问题分类以及所研究的车间作业调度问题的特点和一些典型的调度算法等相关理论。本文指出了车间生产面临的压力，提出了基于MES的车间作业调度系统的结构体系，分别从系统的需求分析、层次框架，工作流程等方面进行了阐述，着重分析了车间级作业排序与作业控制相结合的分层调度模型。针对传统车间作业调度算法运行时间长，复杂度大的缺点，本文提出了一种基于规则的优化调度算法，将排序的过程分为初始排序与优化排序两步骤。根据车间的实际情况，确定优化目标，即完工时间最短，通过相关约束建立生产调度的数学模型，选出合适的优先调度规则，经过两次排序得到生产作业计划。经分析及实例验证、比较，利用这种算法求解车间调度问题，计算时间短，调度结果令人满意。本文采用面向对象的方法对车间作业调度系统进行了建模，给出了系统的静态模型和动态模型，设计出系统的功能模块，并在ASP.NET平台上开发了一个具有作业调度等功能的原型系统。6.学位论文顾恒平大规模定制企业生产调度优化问题研究2006市场竞争的激烈化和客户需求的个性化使得制造业进入大规模定制生产阶段。和传统的大规模备货生产相比，采用定制化策略的大规模定制生产存在成本和交货期的挑战，如何对客户的定制需求实现低成本快速反应是它面临的基本课题，而生产作业调度计划则是保障企业实现低成本快速反应的一个关键问题。因此，本文主要以大规模定制生产调度为主要研究方向，以优化调度设计为主要内容，结合智能优化技术对大规模定制生产调度问题进行优化，希望有助于调度理论在大规模定制生产中的实践。本文首先基于对大规模定制基本内容和其生产实现方式的探讨的基础上，对大规模定制生产作业系统进行了再造，提出了基于定制点分离思想的零部件快速加工作业系统和面向客户定制的快速组装作业系统。接下来，基于对大规模定制生产调度的物料和产能双重限制特征，以及作业系统分类基础上，对大规模定制生产调度优化问题进行了数学建模研究，提出了零部件加工调度时基于作业族的思想设置机器调整缓冲时间，以及组装生产调度引入客户指定物料限制的思想。基于对作业调度遗传算法的改进，本文采用matlab对大规模定制生产作业调度问题进行了设计。最后本文对大规模定制环境下调度优化设计进行了仿真研究，仿真结果证明本设计较好的解决了大规模定制生产调度的物料和产能双重限制问题，有助于准确安排交货期和减少生产成本。7.期刊论文王彦革.孙树栋.于晓义.WangYan-ge.SunShu-dong.YuXiao-yi离散制造业作业调度中的优先判定方法研究-现代制造工程2008,(8)从宏观提升离散制造企业竞争力的角度,建立了一个用于生产调度的多目标决策的层次分析模型,提出一个基于层次分析法(AHP)的优先判定方法,实现了生产调度中调度目标的优先级确定,相应调度规则优先级的确定.解决了生产调度过程中调度目标定位不准,调度规则选定不合理的问题,为调度算法提供有效的支撑,使调度结果更加满足加工企业的实际生产状况,具有较强的理论研究价值与广泛的应用前景.8.学位论文梁秋荣基于遗传算法的APS生产调度优化研究200820世纪80年代起，信息技术使现代制造组织发生了巨大的变化。ERP整合了企业组织的人部分流程，为组织协作提供了一致性的数据，成为了企业信息化的主要技术骨架。进入90年代后，随着市场竞争的日益激烈，产品行销从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向，面对市场的剧烈变化，更多产品的改型，更多定单的调整，客户对交货期的苛刻要求，ERP生产管理的模型MRPⅡ在计划和调度功能上的先天缺陷日益突显。APS引擎运应而生。APS是一种基于约束的有限能力的先进计划与排产工具，能弥补ERP在生产管理上的先天不足，越来越受到制造企业的重视。但APS系统的开发难度很大，需要融合最前沿数学理论和最先进管理理论，专业人才很少，投资见效很慢，在国外的价格非常昂贵。以生产管理为核心的APS系统是目前CIMS领域的研究热点，其研究主要集中在车间的生产计划与作业调度两个方面。遗传算法是基于遗传学和自然选择机理构造的一种搜索算法，因其对优化问题的弱依赖性、求解的非线性和鲁棒性、隐含并行性等特点而成为研究热点。本文主要采用遗传算法对离散制造业APS的作业调度优化问题进行研究。首先，对APS的生产调度理论进行了分析和总结。分析了传统ERP在生产排程中的不足之处，从制造管理控制系统集成模型出发，探讨APS与MES、SCM、ERP三者间的关系，说明APS是ERP系统的有力补充。并结合功能模型阐述了APS的生产计划和调度理论。在此基础上详细介绍了车间作业调度问题，并建立了相应的数学模型，为进一步的算法研究和实现奠定了基础。其次，对APS的优化技术进行了研究，着重研究了遗传算法在离散车间作业调度中的应用。采用基于工序的编码策略，引入启发式规则对种群初始化，并对适配值的计算、选择、交叉、变异等遗传操作过程进行了详细说明。针对遗传算法常用C或VisualC++编写源代码，程序庸长繁琐的特点，本文采用Matlab强大的数值计算能力和众多的库函数编写算法，用VisualBasic6.0编写算法的输入输出接口界面，实现基于COM组建技术的混合编程。结合算法实例，绘制出调度的甘特图，证明了算法的有效性和可行性。最后根据甘特图采用Flexsim对调度结果仿真，生成每台机器利用率，以验证其有效性。仿真实例证明，该程序算法具有较好的效果，能充分利用设备资源组织生产。该论文的研究为求解离散作业车间生产调度问题提供了一种较有效的方法，对求解其它类似问题也有一定的指导意义。9.学位论文张其松基于微粒群优化算法的生产调度系统研究2009生产调度问题是生产管理领域内的关键环节，算法研究是生产调度问题的一个重要研究方向。微粒群算法作为一种新的全局优化搜索算法，以其实现简单、通用、鲁棒性强等显著特点，被广泛应用于各种优化问题求解。本文以微粒群算法为工具，重点研究了生产调度问题中的一类经典问题-JobShop问题的求解，并以实例验证了算法的合理性。本文首先对生产调度的基本