流水线型车间作业调度问题

资 源 简 介

流水线型车间作业调度问题

详 情 说 明

流水线型车间作业调度问题是制造系统中常见的优化难题，核心在于合理安排n个任务在m个加工阶段的执行顺序和机器分配。该问题具有三个典型特征：多阶段加工流程、机器并行处理能力以及工序处理时间的差异性。

解决这类问题通常采用遗传算法，其优势在于能够处理复杂的约束条件和大规模解空间。算法实现包含以下关键步骤：

首先需要建立染色体编码方案，一般采用基于工序顺序的排列编码，每个基因代表特定任务在加工序列中的位置。初始种群通过随机生成或启发式方法创建，保证解群的多样性。

适应度函数的设计以最小化Makespan（总完成时间）为目标，通过仿真计算每个调度方案的最终完成时间。选择操作采用轮盘赌或锦标赛机制，保留优质个体进入下一代。

交叉算子推荐使用部分匹配交叉(PMX)或顺序交叉(OX)，保持子代染色体合法性。变异操作可采用交换变异或倒位变异，增强局部搜索能力。算法终止条件通常设置为达到最大迭代次数或最优解稳定。

对于MATLAB实现，需要注意矩阵运算优化以提升性能，特别是工序时间矩阵和机器分配矩阵的高效处理。可视化模块可实时展示收敛曲线和甘特图，便于调试和分析。