1、遺傳算法在生產調度方面的應用合肥工業大學吳磊（20080313）陳超峰（20080321）方振中（20080322）周超（20080332）王倫良（20080340）摘要：生產調度問題是企業生產甚至國際合作的關鍵問題，但生產調度問題難以精確求解。遺傳算法可以很好的解決這一問題，在生產調度、生產規劃、任務分配等方面發揮著極其重要的作用。關鍵詞：生產調度生產調度方式遺傳算法.遺傳算法遺傳算法是模擬生物在自然環境中的進化過程而形成的一種自適應全局優化概率的搜索算法。它使用群體搜索技術，通過對當前群體施加選擇交叉變異等一系列遺傳操作，從而產生新一代的群體，并按優勝劣汰的機制逐步使群體進化到包含或接近最

2、優解的狀態。遺傳算法的基本運算過程選擇：從當前種群中選出優良的個體作為父代個體。對各染色體Vk計算適合度eval（vj;k=1,2,3,，m對各染色體Vk，計算選擇概率：P=eval（v。/eval（Vk）交叉：對群體中的個體進行兩兩隨即配對對每一對相互配對的個體，隨機設置某一基因之后的位置為交叉點對每一對相互配對的個體，依設定的交叉概率在其交叉點處相互交換兩個個體的染色體，從而產生出兩個新的個體。變異：遺傳算法中的所謂變異運算，是將個體染色體編碼串中的某些位置上的基因值用其他等位基因替換，從而形成一個新的個體。.生產調度生產調度就是組織執行生產進度計劃的工作，是實現生產進度計劃的主要手段。生

3、產調度以生產進度計劃為依據，生產進度計劃要通過生產調度來實現。在生產調度的事業上，生產調度有管理和工作之分，也就是生產調度管理和生產調度工作，是兩個互為聯系有有區別的概念。生產調度的作用是職能作用，生產調度工作的作用是職責作用。具體來說，生產調度管理，是指生產調度的計劃、實施、檢查、總結的期量循環活動的管理，是指生產調度的計劃理論、方法、法規等方面的管理。生產調度工作，則有狹義和廣義之分，從狹義上說，生產調度工作是指生產調度的業務工作，也就是生產經營管理方面的技術性工作，其內容是生產調度對生產經營動態的了解、掌握、預防、處理，對關鍵崗位如主機崗位實行控制，對跨車間和跨部門的電、水、風，產、供、

4、銷、運等進行協調平衡，對產量、質量、安全、效益等重點環節實行銜接一致的保證；從廣義上說，生產調度部門的行政管理方面的具體事項，如業務上，科技上的研討活動，在崗人員道德和專業知識的教育，業務能量的具體發揮等，可見廣義的生產調度工作，其具體活動事項要比生產調度管理大得多，將生產調度管理等同生產調度工作是不準確的。可以概括的說，生產調度工作是生產調度管理的具體表現，生產調度工作的完成是生產調度管理在實際上完成的具體表現。生產調度的重要意義在于：現代工業企業，生產環節多，協作關系復雜，生產連續性強，情況變化快，某一局部發生故障，或某一措施沒有按期實現，往往會波及整個生產系統的運行。因此，加強生產調度工

5、作，對于及時了解、掌握生產進度，研究分析影響生產的各種因素，根據不同情況采取相應對策，使差距縮小或恢復正常是非常重要的。.遺傳算法在生產調度中的應用生產調度主要包括生產環節的調度、資源配置的調度、協作關系的調度。應用遺傳算法對生產進行調度要建立在生產資料的統計數據基礎上。生產調度工作必須以生產進度計劃為依據，這是生產調度工作的基本原則。生產調度工作的靈活性必須服從計劃的原則性，要圍繞完成計劃任務來開展調度業務。同時，調度人員還應不斷地總結經驗，協助計劃人員提高生產進度計劃的編制質量。所以說，生產調度是對生產計劃的執行手段，而生產計劃又以生產調度的執行結果為依據，二者是相互緊密聯系，相輔相成的。

6、遺傳算法在生產環節的調度中的應用生產環節即產品生產過程中各個工序和相互間寫作關系的綜合。生產過程中不可避免的存在零部件的存放、儲運等一系列的準備工作。如何合理的分配各個環節的工作是提高生產效率的前提。在工廠各事業部的布局問題上。已知個事業部的吞吐量、進出貨頻率、單位距離貨物的運輸時間和事業部之間的距離參數。組成的矩陣分別如下：事業部吞吐量1A12A23A3nAn123n1B11B12B13B1n2B21B22B23B2n3B31B32B33B3nnBn1Bn2Bn3Bnn123n1C11C12C13C1n2C21C22C23C2n3C31C32C33C3nnCn1Cn2Cn3Cnn123n1D

7、11D12D13D1n2D21D22D23D2n3D31D32D33D3nnDn1Dn2Dn3Dnn建模時假設：各事業部在一定的時間內吞吐量一定，事業部的方位一定都為縱向排列。則備料時間最短的事業部布局可以描述如下：Min匯匯匯fijGjdij(Aj-Ai)約束條件為事業部之間不會出現布局重疊。單行事業部的布局可以看做是機器的排序問題。則可表達為：aia2a3an評估：染色體Vk=a1ka2k計算：vk給定如下:a3k-瑞匯匯匯fijCjdij（aJ-a；）以使適宜由于布局設計問題是最小化問題，必須將每個染色體的目標函數值轉換成適應度,的染色體有較大的適應度。轉換由以下評估函數完成：eval（

8、vk）=1/fk然后確定種群大小M最大進化代數N交叉率X變異率Y遺傳算法計算后獲得最好染色體從而得到個事業部的布局順序。遺傳算法在資源配置的調度中的應用資源配置的主要內容有原材料的數量、工人的工作時間、設備的運轉時間等。準確地調查上述數據后間建立種群大小、最大進化代數、交叉率、變異率。依照上述方法計算得最好的染色體，從而確定合理的資源配置。遺傳算法在協作關系的調度中的應用協作關系主要指在企業與企業間、地域與地域間的交流與合作。在城市規劃等方面有重大的意義。良好的協作關系調度不僅可以方便企業的協作，還有助于帶動地區經濟的發展，發展集成化的大生產。根據經驗和調查，作出合理假設，計算最好的染色體。.

9、飛機復合材料車間生產計劃調度管理系統下面以飛機符合材料車間的生產計劃調度為例具體說明。在制造企業中，這通常通過可利用的設備數來表示，可以通過公式（1）來計算每月所需的設備小時數。R=匯DiRi+匯（Di/Qi）Si式中：R一每月所需的全部設備小時數；Di一每月所需的產品i的數量；Pi一產品i所需的加工時間；Qi一產品i每批的加工數量；Si一產品i標準的作業交換時間；n產品的種類數。得到了每月所需的設備小時數后，需要計算每臺設備可提供的工時數，這需要考慮到設備的實際利用率。H=N（1-C）（2）式中：H某設備一年可提供的實際工作時數；N某設備一年的理論工作時數；C緩沖量。計算：fk=M匯匯（RH）CijM為每臺設備時均出產品量，Cj為各臺設備的投入工人數。基于遺傳算法而設計出了生產調度的系統圖。.總結面向車間的生產計劃調度管理體現了企業計劃層與生產執行層之間的信息集成思想，達到了物流和信息流的統一。它的實施從根本上改變企業傳統的手工操作流程和紙質信息傳遞方式促進企業內部及企業間的組織變革和流程改進，大大提高企業的工作效率，并最終為企業的全面業務流程重組打下基礎。與此同時，對生產信息的實日監控和反饋，填補了以往企業級計劃層與生產執行層之間的信息鴻溝，實現了企業生產計劃與車間生產調度的整體優化，從而最終能夠達到縮短生產周期