基于文化基因算法的某企业车间调度的研究与应用

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随着信息化在现代制造企业生产制造过程中的逐步普及,ER P系统成为了企业现代管理的有效工具,国内外企业竞相研发ER P系统来适应企业发展,提高企业市场竞争力。柳州某橡塑有限公司在这样的背景下提出研发企业ER P系统,以此改善自身生产效率、提升业务管理水平。而该公司生产车间小批量多品种的生产模式符合柔性车间调度问题模型,即可通过对柔性车间调度问题的研究,解决企业生产过程中不合理的调度产生的资源浪费等问题,从而提高企业生产作业管理效率。本文通过对柳州某橡塑有限公司的调研,重点对ERP系统生产作业管理模块中的柔性车间调度问题进行了算法研究,针对基于遗传算法的文化基因算法框架收敛速率较慢、易陷入局部最优的缺点,采用蜜蜂交配优化算法为全局搜索策略,通过研究柔性车间调度问题模型设计了双段整数编码方式,并结合多种邻域结构利用模拟退火算法思想针对种群中个体进行局部搜索,提高了算法的求解精度。同时给出了该公司ERP系统的需求分析,并根据需求分析对系统进行了详细设计,包括系统总体架构设计、各模块功能详细设计及数据库设计。本文的主要工作及研究成果有:(1)对于柳州某橡塑有限公司ER P系统进行了具体的需求分析,并且对ERP系统进行了详细的功能模块划分,并在此基础上进一步做了详细的架构设计和功能设计。(2)针对生产作业子模块中的柔性车间调度问题,以文化基因算法为算法框架,针对原始文化基因算法的不足,采用蜜蜂交配优化算法为全局搜索策略,通过研究柔性车间调度问题模型设计了双段整数编码方式,并结合提出的基于关键机器上工序插入的邻域结构,在种群交叉变异操作后利用模拟退火算法思想针对种群中个体进行搜索,对以最大完工时间为目标的柔性车间调度问题进行求解。(3)将改进后的算法应用到了企业ERP系统中的生产作业管理子模块中,实现了实际车间的调度问题。本文在柔性车间调度问题上的算法研究通过多次的对比实验可以说明算法的有效性,并验证了算法在求解该问题上的对最优解有较好的搜索能力。最后通过将算法应用到企业ERP系统生产作业管理模块中,求解企业实际车间的调度问题,说明了该算法在实际应用中的可行性。
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