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流水车间作业提前/拖期调度问题研究

计算机集成制造系统 2006年第8期12卷 1235-1240页

作者：李素粉朱云龙中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016

在非正规性能指标提前/拖期调度问题中,工件的加工顺序和每个加工活动的开始时刻都属于需要优化的变量,增加了求解的难度。针对这一问题,提出了采用分层调度模式求解流水车间提前/拖期调度问题的联合算法。首先,采用遗传算法对加工顺序... 详细信息

在非正规性能指标提前/拖期调度问题中,工件的加工顺序和每个加工活动的开始时刻都属于需要优化的变量,增加了求解的难度。针对这一问题,提出了采用分层调度模式求解流水车间提前/拖期调度问题的联合算法。首先,采用遗传算法对加工顺序进行寻优;其次,在给定调度序列的情况下采用启发式算法对加工开始时刻进行优化,制定插入机器空闲时段的策略,确定何时插入空闲时段和空闲时段的大小,即在给定顺序下确定工件加工活动的开始时刻,以满足在加工完所有工件后,使提前惩罚费用与拖期惩罚费用之和最小。数值计算结果证明了该联合算法的有效性。

关键词：流水车间提前/拖期调度遗传算法启发式算法

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流水车间调度问题的启发式算法研究

电子科技大学学报 2013年第6期42卷 921-925页

作者：唐聃黄健成都信息工程学院软件工程学院成都610225

针对以完工时间最小为目标的流水车间调度问题,对问题的定义进行了全新的推导和分析,从数学的角度进一步挖掘出问题的本质特征。在控制第一台机器和最后一个工件加工时间的基础上,尽量压缩每个工件在加工前的等待时间,以提高算法的实际... 详细信息

针对以完工时间最小为目标的流水车间调度问题,对问题的定义进行了全新的推导和分析,从数学的角度进一步挖掘出问题的本质特征。在控制第一台机器和最后一个工件加工时间的基础上,尽量压缩每个工件在加工前的等待时间,以提高算法的实际效果。模拟实验的结果表明,新的启发式算法具有很好的性能,使用新算法计算得到的调度序列平均质量以及算法本身的稳定性方面均明显优于与之具有相当算法复杂度的其他启发式算法。

关键词：流水车间启发式算法完工时间生产调度

求解零空闲置换流水车间调度问题的离散烟花算法

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系统工程理论与实践 2018年第11期38卷 2874-2884页

作者：刘翱冯骁毅邓旭东任亮刘波武汉科技大学管理学院武汉430065 武汉科技大学服务科学与工程研究中心武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉430065 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

针对以最小化最大完工时间为目标的零空闲置换流水线调度问题,提出了一种带有局部搜索的离散烟花算法.首先,结合调度问题的置换特征,定义了基于工件序列的编码方式;其次,结合反转和交换等操作重新定义了爆炸算子和变异算子;再次,开发了... 详细信息

针对以最小化最大完工时间为目标的零空闲置换流水线调度问题,提出了一种带有局部搜索的离散烟花算法.首先,结合调度问题的置换特征,定义了基于工件序列的编码方式;其次,结合反转和交换等操作重新定义了爆炸算子和变异算子;再次,开发了基于插入邻域的局部搜索策略,以增强烟花算法的局部搜索能力;最后,采用实验设计探讨了关键参数对算法性能的影响.基于Taillard基准问题的对比分析结果表明:所提方法在寻优精度、稳定性等指标上优于标准烟花算法、离散萤火虫算法、离散蛙跳算法、离散粒子群算法和遗传算法,且不劣于结合变邻域搜索的粒子群优化、混合离散粒子群优化、杂草优化等算法.

关键词：调度问题流水车间零空闲离散烟花算法

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等待时间受限的流水车间调度问题的若干性质

系统工程理论与实践 2012年第6期32卷 1346-1352页

作者：王柏琳李铁克北京科技大学东凌经济管理学院北京100083 钢铁生产制造执行系统技术教育部工程研究中心北京100083

等待时间受限的流水车间调度问题广泛存在于高温连续作业或中间产品不稳定的流水车间生产管理过程中,要求工件在相邻机器上的等待时间不能超过一定的上限.针对以最小化最大完工时间为目标函数的该类问题,研究了加工机器上的工件序列特征... 详细信息

等待时间受限的流水车间调度问题广泛存在于高温连续作业或中间产品不稳定的流水车间生产管理过程中,要求工件在相邻机器上的等待时间不能超过一定的上限.针对以最小化最大完工时间为目标函数的该类问题,研究了加工机器上的工件序列特征,并在此基础上分析了基于排列排序进行问题求解的可行性和有效性,为算法求解提供了理论依据.

关键词：流水车间生产调度等待时间受限排列排序

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求解流水车间调度问题的瓶颈指向启发式算法

计算机集成制造系统 2012年第2期18卷 356-363页

作者：屈国强北京科技大学经济管理学院北京100083 河南理工大学经济管理学院河南焦作454000

针对最小化时间表长的流水车间调度问题,提出一种根据工件加工时间特征构建工件调度的瓶颈指向启发式算法。首先,为构建初始工件排序,充分利用各机器负荷一般不相等的特点,瓶颈阶段前加工时间较短而之后加工时间相对较长的工件优先开始... 详细信息

针对最小化时间表长的流水车间调度问题,提出一种根据工件加工时间特征构建工件调度的瓶颈指向启发式算法。首先,为构建初始工件排序,充分利用各机器负荷一般不相等的特点,瓶颈阶段前加工时间较短而之后加工时间相对较长的工件优先开始加工;其次,当有工件等待加工时,根据工件在瓶颈机器前或后加工时间的特征调整工件加工顺序;最后,采用邻近工件成对交换和插入的方式改进初始调度。当瓶颈机器趋于中间阶段,或瓶颈机器上工件的加工时间趋于增加时,求解效果较好。数据实验表明算法是有效的。

关键词：流水车间调度瓶颈启发式算法时间表长

求解流水车间订单接受与调度问题的多线程并行迭代贪婪算法

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计算机集成制造系统 2024年第11期30卷 3918-3928页

作者：熊福力袁子阳西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055

针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并... 详细信息

针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并行迭代贪婪算法(MPIG)。在算法的初始化阶段以及破坏重构阶段分别设计基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham)的初始解产生方法以及融合不同破坏优先级的破坏方式。为提高算法搜索效率,提出了一种多线程并行搜索策略。首先利用二分查找算法快速找到订单在待插入序列中的拒绝点,随后通过多个线程同时搜索订单在序列中的局部最优位置,并最终找到订单最佳插入位置。实验结果表明,与解决类似生产调度问题的相关智能优化算法相比,所提出的MPIG具有更好的求解质量以及求解稳定性。同时,与实际生产过程中常用的启发式调度方法相比,所提出的算法在目标值上表现出不低于11%的改进率,可以有效增加企业生产总净利润,减小拖期成本。

关键词：流水车间交货期订单接受与调度多线程并行迭代贪婪算法二分查找算法

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基于排队网模型的流水车间缓冲区容量优化

计算机集成制造系统 2014年第4期20卷 890-897页

作者：李翔陈庆新毛宁广东工业大学广东省计算机集成制造重点实验室广东广州510006 湘南学院物理与电子信息工程系湖南郴州423000

针对订货型单类型工件多级流水车间缓冲区容量优化设置问题,在考虑各级工序节点之间耦合关系的前提下,基于连续时间Markov随机过程原理建立了多级流水车间的排队网节点状态模型,并根据缓冲区容量优化目标函数的特点,给出缓冲区容量和任... 详细信息

针对订货型单类型工件多级流水车间缓冲区容量优化设置问题,在考虑各级工序节点之间耦合关系的前提下,基于连续时间Markov随机过程原理建立了多级流水车间的排队网节点状态模型,并根据缓冲区容量优化目标函数的特点,给出缓冲区容量和任务拒绝率之间的关系。基于该模型计算系统的关键性能指标,以任务拒绝率为约束条件,提出一种缓冲区容量优化的启发式优化算法。通过该算法计算算例及结果分析,最终确定了合理的缓冲区容量。

关键词：排队网流水车间连续时间马尔可夫链缓冲区设置启发式方法

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基于机床超低待机状态的流水车间能耗调度

控制与决策 2021年第1期36卷 143-151页

作者：王黎明刘欣玥李方义李剑峰孔琳山东大学机械工程学院济南250061 山东大学高效洁净制造教育部重点实验室济南250061

为降低流水车间能源消耗,引入一种数控机床的超低待机状态,相比于将数控机床待机状态切换为停机状态的节能研究,可在不停机情况下降低数控机床加工间隔状态的功率,避免数控机床频繁启停.针对流水车间加工状态、待机状态及超低待机状态... 详细信息

为降低流水车间能源消耗,引入一种数控机床的超低待机状态,相比于将数控机床待机状态切换为停机状态的节能研究,可在不停机情况下降低数控机床加工间隔状态的功率,避免数控机床频繁启停.针对流水车间加工状态、待机状态及超低待机状态三元调度问题,提出基于工序平移的混合遗传算法,分别定义了不同的工序邻域移动操作,实现数控机床待机状态向超低待机状态和停机状态的转化,形成主动节能调度策略,提升遗传算法求解考虑超低待机状态的流水车间调度问题的优化能力.实验研究表明,启用超低待机状态能够降低流水车间10%以上的能耗,且基于工序平移的混合遗传算法求解考虑超低待机状态的流水车间调度问题性能优于遗传算法.

关键词：绿色制造机床能效流水车间车间调度遗传算法混合算法

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两机零等待流水车间调度问题的启发式算法

计算机集成制造系统 2005年第8期11卷 1147-1153,1162页

作者：常俊林邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200030

为实现两机零等待流水车间调度问题的总流程时间最小化,结合问题的结构信息提出了一种快速求解近优解的启发式算法。在该类问题中,工件在每台机器上的操作包括调整、加工和移除3部分,且调整和移除时间都与工件的加工时间相互分离。首先... 详细信息

为实现两机零等待流水车间调度问题的总流程时间最小化,结合问题的结构信息提出了一种快速求解近优解的启发式算法。在该类问题中,工件在每台机器上的操作包括调整、加工和移除3部分,且调整和移除时间都与工件的加工时间相互分离。首先分析了该类问题的优化性质,结合优化性质进而构造出求解算法。在中小规模和大规模问题上,将启发式算法的结果分别与最优解和最优解的下界值进行了比较。大量数值计算实验表明了该算法的有效性和解决大规模实际问题的潜力。

关键词：流水车间调度零等待启发式算法