考虑批量分割的多目标柔性作业车间调度
发布时间：2022-01-27 13:33
考虑批量分割的多目标柔性作业车间调度问题是经典作业车间调度问题的扩展,研究该问题对于缩短生产周期、提高设备利用率和均衡负荷具有积极作用。它不仅需要确定工件的加工顺序和加工工件的机器,还要确定合理的分批方案。以最大完工时间（makespan）最小和运输距离最短为优化目标,建立柔性作业车间批量分割和调度集成优化模型,并用遗传算法进行求解;针对该问题的特点,提出了基于批量分割、工序排序和机器选择的三段编码方式,利用遗传算子以及基于精英策略的锦标赛选择方法,结合重新启动机制,有效避免算法陷入局部最优。通过数值算例验证了方法的有效性,并分析了不同分割策略对调度结果的影响。研究结果对于提升柔性作业车间的作业管理水平具有一定指导意义。
【文章来源】：现代制造工程. 2020,(12)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
基于机器选择的编码
基于工序排序的编码如图2所示,其染色体长度与V1相同,每个基因以“abc”的形式表示,其中a表示订单类别,b表示工序数,c表示批次。例如基因“312”表示订单3第2个批次的第1道工序,该部分染色体基因位1～16上的基因表示各批次订单各道工序的先后顺序。若订单数或批次超过10,则可使用多位十进制数表示[14]。考虑到解码的可行性,基于工序排序的编码方式并非简单的随机产生。由于同一订单的各道工序之间有先后约束(否则会产生非法染色体),所以,在编码过程中需控制同一订单的工件各工序之间的先后顺序,在解码过程中严格按照染色体顺序从左至右依次进行解码,即可生成活动调度。相关研究已经证明,对于正则调度性能指标,最优调度必在活动调度中[15]。
基于批量分割的编码
【参考文献】：
期刊论文
[1]分批优化调度问题综述及面向节能研究展望[J]. 王海燕,王万良,黄风立,彭文利. 计算机集成制造系统. 2017(03)
[2]柔性作业车间中基于工序分批的调度问题与求解[J]. 徐本柱,吉靖,费晓璐. 中国机械工程. 2016(23)
[3]考虑批量分割的虚拟单元调度研究[J]. 韩文民,吴满成,王洁,张信兵. 制造业自动化. 2015(16)
[4]模糊环境下再制造系统批量调度研究[J]. 董美曾,陈伟达. 工业工程与管理. 2012(06)
[5]Discrete Artificial Bee Colony Algorithm for Lot-streaming Flowshop with Total Flowtime Minimization[J]. SANG Hongyan1, 2, GAO Liang1, *, and PAN Quanke1, 3 1 State Key Lab. of Digital Manufacturing Equipment & Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China 2 School of Mathematics Science, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China 3 School of Computer Science, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(05)
[6]柔性作业车间分批调度多目标优化方法[J]. 王云,冯毅雄,谭建荣,高一聪. 浙江大学学报(工学版). 2011(04)
[7]改进遗传算法求解柔性作业车间调度问题[J]. 张国辉,高亮,李培根,张超勇. 机械工程学报. 2009(07)
[8]作业车间多工艺路线批量作业计划优化[J]. 孙志峻,安进,黄卫清. 中国机械工程. 2008(02)
[9]多品种、单件、小批量生产和少品种、大批量生产解决方案的新发展——IMTS 2006观后感之二[J]. 周延佑,陈长年. 制造技术与机床. 2007(05)
本文编号：3612572
【文章来源】：现代制造工程. 2020,(12)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
基于机器选择的编码
基于工序排序的编码如图2所示,其染色体长度与V1相同,每个基因以“abc”的形式表示,其中a表示订单类别,b表示工序数,c表示批次。例如基因“312”表示订单3第2个批次的第1道工序,该部分染色体基因位1～16上的基因表示各批次订单各道工序的先后顺序。若订单数或批次超过10,则可使用多位十进制数表示[14]。考虑到解码的可行性,基于工序排序的编码方式并非简单的随机产生。由于同一订单的各道工序之间有先后约束(否则会产生非法染色体),所以,在编码过程中需控制同一订单的工件各工序之间的先后顺序,在解码过程中严格按照染色体顺序从左至右依次进行解码,即可生成活动调度。相关研究已经证明,对于正则调度性能指标,最优调度必在活动调度中[15]。
基于批量分割的编码
【参考文献】：
期刊论文
[1]分批优化调度问题综述及面向节能研究展望[J]. 王海燕,王万良,黄风立,彭文利. 计算机集成制造系统. 2017(03)
[2]柔性作业车间中基于工序分批的调度问题与求解[J]. 徐本柱,吉靖,费晓璐. 中国机械工程. 2016(23)
[3]考虑批量分割的虚拟单元调度研究[J]. 韩文民,吴满成,王洁,张信兵. 制造业自动化. 2015(16)
[4]模糊环境下再制造系统批量调度研究[J]. 董美曾,陈伟达. 工业工程与管理. 2012(06)
[5]Discrete Artificial Bee Colony Algorithm for Lot-streaming Flowshop with Total Flowtime Minimization[J]. SANG Hongyan1, 2, GAO Liang1, *, and PAN Quanke1, 3 1 State Key Lab. of Digital Manufacturing Equipment & Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China 2 School of Mathematics Science, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China 3 School of Computer Science, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(05)
[6]柔性作业车间分批调度多目标优化方法[J]. 王云,冯毅雄,谭建荣,高一聪. 浙江大学学报(工学版). 2011(04)
[7]改进遗传算法求解柔性作业车间调度问题[J]. 张国辉,高亮,李培根,张超勇. 机械工程学报. 2009(07)
[8]作业车间多工艺路线批量作业计划优化[J]. 孙志峻,安进,黄卫清. 中国机械工程. 2008(02)
[9]多品种、单件、小批量生产和少品种、大批量生产解决方案的新发展——IMTS 2006观后感之二[J]. 周延佑,陈长年. 制造技术与机床. 2007(05)
本文编号：3612572
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