考虑恶化工件的双代理平行批处理机调度优化问题研究

发布时间：2020-07-04 23:40

【摘要】：生产调度是指以生产计划为前提,根据市场现状和企业现状,为达到某些目标而对一批制造任务所需制造资源在时间域内进行优化分配的决策问题,本质上是一种组合优化问题,涉及航空、运输等领域,具有极强的应用前景和理论价值。新兴信息技术的快速发展,使其在生产调度过程中,可以及时获取生产任务,调整生产计划,检测设备状态等,对调度方案的优化具有重要意义。在此背景下,制造企业开始寻求新的生产制造模式,外包生产模式应运而生,并成为众多企业的选择。制造企业能否借助新型生产模式制定有效调度方案,实现资源的优化配置,决定着制造企业能否在市场中取得竞争优势。本文以铝产品加工工艺流程为背景,研究外包商和制造厂商两个代理之间的协同调度优化,其中批处理机上所加工的半成品铝产品时长随着工件加工位置的靠后而增加。本文以某一个代理的制造跨度不超过给定值的情形下最小化另一个代理的制造跨度为目标,依次考虑了单机情形和同型平行机两种加工机器环境。本文的主要研究内容如下:(1)研究了考虑单机的双代理批调度问题。工件的实际加工时间取决于工件的加工位置,批次的加工时间等于批内工件的最大完工时间。以第二个代理的制造跨度不超过给定值的条件下最小化第一个代理的制造跨度为优化目标,针对该优化目标给出了问题的相关结构性质,并运用数学归纳法、置换法和分类讨论法进行证明。然后根据需要优化的目标,对问题进行具体的分类讨论,设计了每种情形下的调度规则。最后设计出求解该问题的启发式算法。(2)研究了考虑同型平行机的双代理批调度问题。以最小化制造跨度为目标建立了该调度问题的模型。针对问题特点,采用随机生成的方式产生初始解,然后构建四种邻域结构,对解的质量进行改进。最后设计了改进细菌觅食算法求解同型平行机加工环境下的批调度问题。仿真实验结果表明,本文提出的混合BF-VNS算法在解的质量、收敛速度和稳定性方面表现最好,能够有效解决双代理调度问题。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F273;F407.41
【图文】：

(s) Convergence curves for (220,3) (t) Convergence curves for (220,6)图 4.7 (a)-(t)各算法的收敛行为Fig. 4.7 (a)-(t)Convergence behaviors of BF-VNS, BF, PSO, and VNS for each instance(a) Boxplot of (40,3) (b) Boxplot of (40,6)

箱线图

(o) Boxplot of (180,3) (p) Boxplot of (180,6)(q) Boxplot of (200,3) (r) Boxplot of (200,6)

【参考文献】