МЕТОД ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПЕРАТИВНО-КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Аннотация

Одним из основных условий успешного функционирования предприятия является грамотно организованный процесс производственного планирования. Автоматизировать эту деятельность позволяют системы производственного планирования класса APS/MES, основой которых являют- ся алгоритмы построения производственных планов. В работе исследуется проблема составления расписания для предприятий дискретного типа производства, относящаяся к области задач мно- гокритериальной оптимизации. Приведено формальное описание задачи планирования с учетом основных производственных ограничений (временные ограничения, требования к оснастке и по- рядку выполнения операций). Кратко рассмотрены основные методы решения задач данного класса, отмечены их основные достоинства и недостатки. Для решения поставленной задачи выбран подход на основе генерации эвристических правил, применяемых при планировании произ- водственных операций на заданные ресурсы. На основе данного подхода предложен двухэтапный алгоритм построения производственных расписаний, включающий в себя генерацию правил дис- петчеризации и их дальнейшее применение при построении расписания. За генерацию правил дис- петчеризации отвечает генетический алгоритм. Подробно описана реализация его генетических операторов, а также состав хромосомы и древовидное представление входящих в хромосому пра- вил диспетчеризации. Реализация алгоритма выполнена на языке C# 12 с использованием свобод- ной платформы .NET 8. Построенный алгоритм показал свою эффективность по сравнению с жадным алгоритмом на небольших сгенерированных наборах данных. Дальнейшими исследова- ниями в этой области является оценка эффективности построенного алгоритма с более слож- ными генетическими операторами и структурой дерева выражений, а также снижение длитель- ности процесса генерации эвристических правил для больших наборов данных.