【车间调度】基于遗传算法实现柔性车间机器作业调度附Matlab代码
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🔥 内容介绍
车间调度一直是制造业中的一个重要课题,它直接关系到生产效率和产品质量。而随着科技的不断进步,人工智能技术也被广泛应用于车间调度中。其中,遗传算法是一种非常有效的优化方法,可以帮助企业实现柔性车间机器作业调度,提高生产效率和降低成本。
什么是遗传算法?
遗传算法是一种优化算法,它模拟自然界中的遗传过程,通过模拟选择、交叉和变异等操作,生成一组最优解。遗传算法的优点在于可以在大规模问题中找到全局最优解,而且不需要事先知道问题的解析解。
遗传算法在车间调度中的应用
在车间调度中,遗传算法可以用来优化机器作业调度,使得机器的利用率最大化,生产效率最高化。具体来说,遗传算法可以通过以下步骤实现:
确定适应度函数
适应度函数是遗传算法的核心,它用来评估每个个体的适应度。在车间调度中,适应度函数可以根据生产效率、机器利用率和产品质量等指标来评估每个个体的优劣程度。
初始化种群
种群是由多个个体组成的集合,每个个体代表一种机器作业调度方案。在初始化种群时,可以采用随机生成的方法,生成一组初始的机器作业调度方案。
选择操作
选择操作是指根据适应度函数的评估结果,选择一部分优秀的个体作为下一代种群的父代。在车间调度中,可以采用轮盘赌选择、竞争选择等方法。
交叉操作
交叉操作是指将两个父代个体的某些基因进行交换,生成新的子代个体。在车间调度中,可以采用单点交叉、多点交叉等方法。
变异操作
变异操作是指随机改变某些个体的基因,生成新的个体。在车间调度中,可以采用随机变异、非随机变异等方法。
重复以上步骤
重复以上步骤,直到达到预设的终止条件为止。在车间调度中,可以设置迭代次数、最优解的精度等终止条件。
总结
遗传算法是一种非常有效的优化方法,可以帮助企业实现柔性车间机器作业调度,提高生产效率和降低成本。在实际应用中,需要根据具体问题进行适当的参数调整和算法优化,才能取得最好的效果。
📣 部分代码
function [x1,x2]=mutation(x1,x2,pmut)
global num_jq
[l,n]=size(x1);
for i=1:l
if rand()>pmut
indexs=randperm(n);
t=x1(i,indexs(1));x1(i,indexs(1))=x1(i,indexs(2));x1(i,indexs(2))=t;
x2(i,indexs(3))=randi(num_jq);
end
end
⛳️ 运行结果


🔗 参考文献
本程序参考以下中文EI期刊,程序注释清晰,干货满满。
[1] 解潇晗,朱晓春,周琦,等.低能耗柔性作业车间调度研究[J].机电工程, 2020, 37(2):6.DOI:10.3969/j.issn.1001-4551.2020.02.004.
[2] 吴继浩.面向航天产品的多目标动态生产调度方法研究及应用[D].西南科技大学,2019.
[3] 韩会龙.基于遗传算法的ERP和柔性作业车间调度系统的研究与开发[D].华北电力大学(保定);华北电力大学[2023-11-24].
[4] 郭庆、张明路、孙立新、刘轩.基于遗传算法的柔性车间调度优化[J].科学技术与工程, 2020, 20(29):6.