改进初始化方法求解柔性作业车间调度问题
2017-03-13祁文博郭顺生
数字制造科学 2017年4期
祁文博,郭顺生,赵 国,许 磊
(武汉理工大学 机电工程学院,湖北 武汉 430070)
在经典作业车间调度问题中,待加工工件通常包含多道工序,各道工序间的工艺加工顺序是一定的,且只能在指定的一台加工机器上进行加工。然而在柔性作业车间调度问题中,待加工工件的各道工序可以在指定的多台机器中的一台上进行加工,并且不同机器对应的加工性能不同。相比两种作业车间调度问题,后者减少了对加工工序的机器约束,扩大了调度问题的解空间,使得问题求解过程更加复杂。通常在实际生产过程中,柔性调度问题比经典调度问题应用范围更广,更符合实际生产情况。
通常,求解调度问题的方法分为两类:精确求解法和近似求解法。精确方法主要包括数学规划方法和分支定界法,精确求解法能得到唯一的全局最优解,但其局限于小规模调度问题的求解,并且求解效率不高[1-2]。近似求解法主要包括优先分派规则法、遗传算法、蚁群算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法[3-7]等,它能够很快得到问题的解,但不能保证解是最优的,适合大规模问题的求解,不过近似方法得到的解也能较好地满足实际问题的需求。遗传算法源自于生物遗传学的基本规律,它通过模拟生物进化的过程实现对实际问题的求解,具有较强的通用性和对问题解空间的并行搜索能力,得到了广泛的应用。笔者研究的是基于机器选择柔性的作业车间调度问题,采用有效的编码和解码方式,提出了一种新的种群初始化方法,并设计了相应的遗传操作算子,改善了调度问题解的质量和求解速度。……
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