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基于扩展Petri网与遗传算法的分段车间虚拟流水线调度研究

作　者: 王金钟
导　师: 苏翔
学　校: 江苏科技大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 船舶分段虚拟流水线 Petri网遗传算法
分类号: U673.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

船舶工业是关系到国防安全及国民经济发展的战略性产业,是一个国家技术能力和经济实力最有利的体现。船舶建造是典型的大型装备制造业,具有劳动、资金、技术密集型的特点。目前,我国船舶建造业还处于传统造船模式向现代造船模式的转变过程中,船舶制造业的整体技术水平与日韩等传统造船大国差距还很大。要想由造船大国转变为造船强国,提高生产效率是我国造船企业改革的必由之路。由于分段调度的可行性和及时性差是提高船舶建造效率的主要制约因素,因此研究船舶企业分段车间的调度问题具有重要的意义。根据曲面分段加工的生产特点,本文借鉴固定工位生产与流水线作业模式结合起来的虚拟流水线生产作业模式,即在固定工位生产过程中采用流水线作业的组织形式,以提高曲面分段的生产效率。首先阐述了虚拟流水线提出的背景、基本原理以及实现虚拟流水线作业的关键技术:作业班组的构建、生产节拍确定、工期同期化。其次在研究传统Petri网的基本理论及在进行作业车间建模时的不足,提出了一种基于时间Petri网和着色Petri网的扩展Petri网,并且建立了扩展Petri网在进行车间建模时的基本模型。然后构建作业班组,在作业班组构建的基础了建立了虚拟流水线调度问题的数学模型,并提出一种基于激发序列的改进遗传算法对模型进行求解。最后研究了基于现代造船模式的虚拟流水线生产系统,使用UML对系统开发过程进行可视化建模。虚拟流水线生产模式可以有效的提高船舶分段建造车间的生产效率,缩短生产生产周期,降低成本,便于过程控制,因此研究虚拟流水线作业模式下分段车间的调度问题具有重要的现实意义。

基于扩展Petri网与遗传算法的分段车间虚拟流水线调度研究

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