资源不确定环境下模具多项目预测—反应式调度算法

针对模具多项目执行过程中由于可再生资源发生故障而导致的调度计划变更问题,提出了一种预测-反应式调度算法。利用生灭过程理论对可再生资源的不确定性进行分析,通过大量基于启发式策略的仿真计算构建了一个相对稳定的基准调度计划,建立了以调度计划变更费用最小为优化目标的反应调度模型,并用混沌微粒群优化算法进行求解。通过仿真计算分析了所提算法的可行性与有效性。

基于设备整体效能和多Agent的预测-反应式调度

生产过程中存在许多不确定性事件,其影响直接表现为生产效能方面的损失。为了减小这种影响,基于设备整体效能的角度,分析了不确定性事件对生产过程的干扰和对调度过程的影响,提出了一种基于设备整体效能的具有鲁棒性的预测调度实现方法,设计了一种基于多Agent协作机制的预测-反应式调度系统模型。仿真试验表明,该方法有助于提高调度系统抵御干扰生产的能力,增强反应式调度的应用效果。

材料供应短缺情况下Job-Shop预测—反应式调度

针对这类扰动的不确定性,对材料短缺发生时刻、持续时间、引起的拖期惩罚等采用模糊变量表示,建立了基于模糊规则的预测—反应式调度数学模型,提出了基于模糊规则的Job-Shop调度决策机制;同时考虑调度计划的有效性和稳定性指标,提出了一种离线鲁棒优化与在线调度调整相融合的预测—反应式调度方法。预测调度和反应式调度的求解均采用遗传算法。通过三组不同规模的仿真实验证明了该模型和方法的可行性。

一种求解反应式项目调度问题的启发式方法

资源受限项目调度中的加权提前-拖期惩罚问题(weighted earliness-tardiness RCPSP,WET-RCPSP)存在于即时生产计划和反应式调度领域。考虑随机调度中的不确定性和随机性特征,采用符合问题特点的调度生成方案(schedule generation scheme,SGS),提出了求解随机环境中加权提前-拖期惩罚调度问题的基于迭代局部搜索(Iterated Local Search,ILS)的启发式方法,并将该方法应用于项目控制阶段的反应式调度过程。通过改变调度顺序和直接干预执行时间两种方式设计了4种局部搜索方法,并设计2种摄动方法跳出局部最优。通过对随机生成的问题实例的仿真实验对方法进行了验证。

扰动环境下调度命令有序度与驱动方式研究

为更进一步丰富扰动环境下作业车间精细管理与优化控制理论研究,提出一种基于调度命令有序度的反应式调度驱动方式。对扰动传播源与生产活动间的影响关系传播链进行分析,揭示扰动在生产过程中的传播规律与强度。综合考虑节点自修复能力,扰动传播机制和内部随机噪声综合作用,建立基于灾害蔓延动力学的扰动传播模型。引入信息熵理论构建扰动环境下系统调度命令有序度的评价模型。综合考虑扰动对原调度方案有序度的影响,提出基于调度命令有序度的反应式调度驱动方式。验证不同扰动情况下,基于不同调度命令有序度的调度驱动方式和基于周期性重调度、基于事件驱动重调度的方式在不同调度指标下的实验性能。结果表明:这里所提的调度驱动方式在各个调度性能指标上表现稳定良好,综合表现优于固定的单一调度驱动方式。

船舶平面分段单流水线反应式模糊调度研究

本文针对船舶平面分段流水线调度过程中加工时间和交货期的不确定性,采用模糊化手段进行调度决策。为了应对船舶平面分段生产过程中的急件插入的情况,提出描述船舶平面分段单流水线反应式调度问题的数学模型,以最小化模糊最大完工时间makespan、最大化平均AICD、最大化平均AISS为调度目标,设计了求解模型的一种多目标文化基因算法。基于解的形式采用有效的变异、交叉操作,并嵌入局部搜索算子以增强算法搜索能力。本研究通过makespan和satisfaction两个指标反映算法的有效性,通过甘特图模拟仿真调度过程,为实际船舶平面分段的生产建造提供决策支持。

不确定性环境下鲁棒性项目调度研究综述

在阐述鲁棒性项目调度兴起背景及其内涵的基础上,将鲁棒性项目调度的相关文献按其阶段性策略分为主动式调度研究和反应式调度研究两大类,并分别从活动工期不确定因素和资源不确定因素两个角度对近年来快速发展的项目调度研究进行全面的综述和分析,提出未来重点研究方向.

个性化定制车间生产与物流协同调度研究

针对完全反应式调度模式在个性化定制车间中难以控制订单交货期的问题,该文根据个性化定制车间的工艺流程,提出了一种订单动态插入的生产与物流协同调度策略,同时采用多载量自动导引运输车(AGV)作为物流输送模式。通过构建多载量AGV的代价评估机制,并引入待取货、送货车辆调度问题模型,改进粒子群算法编码方式进行求解,获得优化的调度结果。基于eM-plant进行仿真,结果表明该文调度方案与生产资源控制(MC)型、物流资源控制(VC)型2种完全反应式调度方案相比,加工单元平均利用率提升9.75%和11.97%,产品交货期的可控性明显提升,同时降低了车间功率。

Job Shop调度中重调度问题研究

描述重调度问题的框架,介绍重调环境、重调度策略和重调度方法,闸述车间重调度研究的重要性。

干扰管理在生产调度中的应用综述

阐述了干扰管理在生产调度中的应用的相关研究成果。介绍了干扰产生的源头、干扰管理在生产调度中的表现形式、干扰管理在调度中的解决策略以及效率评价等一系列研究成果。界定了干扰管理在生产调度中的定义及其运作流程,给干扰管理在生产调度中进一步发展提供了借鉴。

考虑作业返工的资源受限项目调度问题

为了解决实际项目调度中由时常出现的作业返工现象而导致的计划中断问题,在资源受限项目调度问题的基础上引入作业返工这一不确定因素,以最小化项目工期与作业开始时间变动性的加权和为目标,建立了考虑作业返工的资源受限项目调度问题的数学模型。针对该模型,设计了面向3种不同情况的修复算法。为了从全局角度优化存在扰动的项目,在进行局部修复的同时提出一种前瞻性反应式调度算法,该算法以修复算法生成结果作为初始解,采用禁忌搜索算法进行进一步优化。通过数值实验,采用CPLEX和现有算法与所提算法进行对比,证明了算法的有效性。

敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计与实现

针对卫星资源和观测任务不确定条件下敏捷成像卫星任务调度与管理需求,设计实现任务动态调度仿真系统。分析敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计需求,设计仿真系统的总体结构、功能模块以及运行流程,利用C#与Matlab混合编程实现仿真系统,并通过典型实例验证。验证结果表明:该系统是可行、有效的,能满足数据管理、任务调度、方案评价和显示输出等需求,并降低动态调整方案的扰动测度。

不确定因素下电子侦察卫星鲁棒性调度方法

针对卫星电子侦察过程中的各种不确定因素,提出了一种静态调度与反应式调度相结合的鲁棒性调度方法.静态调度中针对具有随机分布特性的侦察数据量,并考虑卫星的使用约束和任务约束,建立了机会约束混合整数规划模型;提出了基于罚函数的进化算法,用以解决模型的非线性与非凸特性,结合蒙特卡罗抽样的罚函数用以解决模型的随机性.反应式调度中针对新任务提交、资源失效和任务执行失败等离散不确定因素,提出了一种快速启发式任务插入算法,基于初始调度方案,有效降低调度复杂度.仿真实验表明该方法适用于解决不确定因素下电子侦察卫星调度问题.

个性化定制车间生产-物流协同调度框架与算法研究

为解决个性化定制车间生产-物流协同动态调度问题,提出一个完全反应式调度信息-物理系统框架。在该框架基础上,提出一种“单步”调度算法并重点设计了一个综合考虑客户满意度、设备利用率与能耗的任务优先级计算规则。由于“单步”调度算法每次只考虑当前一步的生产或物流任务的调度,生产-物流协同能力较弱,所以为了弥补该缺陷,又在其基础上提出一种综合考虑生产与物流两步任务调度的“双步”调度算法。针对车间内可能发生的设备故障等扰动,设计抗扰动机制以增强两算法的抗扰动能力。仿真试验结果表明,“单步”调度算法虽然优于传统调度规则但却不如“双步”调度算法;后者能在一定扰动情况下,更好地配置生产与物流资源,且在“工件平均提前/拖期成本”指标上表现尤为出色,更能适应个性化定制场景。