基于改进遗传算法的混合车间调度问题研究1(6)

基于改进遗传算法的混合车间调度问题研究

硕｝：学位论文

第１章绪论与综述

１．１课题研究的背景、意义

随着科学技术日新月异的变化，尤其是以电子技术、信息技术、自动化技术、计算机与网络技术、人工智能技术和新材料技术的迅速发展，市场全球化进程正在形成，市场响应的快速化、产品的客户化等要求促使制造业必须采用先进的制造模式来组织生产。在这种时代背景下，快速响应、瞬息万变的市场需求成为制造系统赢得市场竞争的焦点，因此产生了许多先进的制造系统模式，如并行工程（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣＥ）、敏捷制造（Ａｇｉｌｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＡＭ）、虚拟制造（ｖｉｒｔｕａＩｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＶＭ）等。

先进制造模式（Ａｄｖａｎｃｅｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｍｏｄｅ，ＡＭＭ）是指在生产制造过程中，依据不同的制造环境，通过有效的组织各种制造要素形成的，可以在特定环境中达到良好制造效果的先进生产方法。这些先进的生产模式能否被成功运用在生产实际中，关键是有没有合理的调度方法与优化技术的支撑。车间生产调度问题也就越来越成为制造业中研究的焦点…。

什么是车间调度呢？车问调度主要是针对一项可分解的工作（如产品制造），探讨在尽可能满足约束条件（如交货期、工艺路线、资源情况）的前提下，通过下达生产指令，安排其组成部分（操作）使用哪些资源、其加工时间及加工的先后顺序，以获得产品制造时间或成本的最优化。有关资料表明，制造过程中９５％的时间消耗在非切削过程中心１，合理的建模、有效的调度方法与优化技术可以更好地解决工件在机器上的调度和资源分配，实现车间调度的合理化、自动化、集成化：可以实现对生产过程中的物流和信息流的综合管理，使前后工序紧密衔接，保持物流的一贯性：可以提高设备的生产效率，减少工序等待时间，降低物料的消耗，减少库存，缩短交货期，降低成本，提高产品竞争力。因此，在制造业中，车间调度已经成为实现先进制造系统运筹学技术、管理技术与组合优化技术发展的核心ｎ】。

车间调度也是企业日常生产活动中必不可少的重要组成部分，随着企业生产模式的改变，生产调度问题也在不断发生变化。为了适应这种变化，制造企业的生产经营模式也发生了新的改变：（１）产品开发周期显著缩短，上市时间更快，这是２１世纪市场环境和用户消费观所要求的，也是赢得竞争的关键所在。例如，美国制造业的策略从２０世纪５０年代的“规模效益第一”，经过７０年代和８０年代的“价格竞争第一’’和。质量竞争第一”发展到９０年代的“市场速度第一’’。可见时间的因素被提到了首要位置。（２）具备赢得竞争，提高市场占有率的四种基本能力：①时间竞争能力，产品上市快、生产周期短、交货及时；②质量竞争能力。产品不仅可靠性高，而且使用户在各方面都满意；