含批处理机和多工件族的混合流水车间问题

为了提高设备的协同作业能力,基于采用双40岸桥和边装边卸工艺的集装箱作业系统,提炼出新的三阶段混合流水车间问题。其中,第一阶段和第三阶段有多台批处理机和非批处理机,第二阶段为非批处理机;各阶段之间无缓冲区;存在进口箱和出口箱等工件族,都依次经历三个阶段,不同工件族工件在第一阶段和第三阶段由不同类型机器加工。以最小化总完工时间为目标函数,对该问题建立混合整数线性规划模型,提出基于设备状态变迁的协同算法,根据第二阶段设备状态变化和批处理优先,动态构建工件在三阶段混合流水车间中的加工路径,以尽量减少工件在第二阶段的准备时间和其他阶段的阻塞时间。仿真实验和算法间隙分析表明,所提算法能够快速获得较好的近优解。

考虑机床闲置和工件绕路的可重构制造系统工件族构建相似性算法

针对可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing system,RMS)需要兼顾柔性和效率问题,提出考虑机床闲置和工件绕路因素的RMS工件族构建方法。该方法首先提取不同工件工艺路线之间的最长公共子序列,然后以最长公共子序列为基础,考虑机床闲置和工件绕路因素将非最长公共子序列的工序合并到最长公共子序列中,形成最短混合工艺路线,通过分析最长公共子序列、最短混合工艺路线与工件相似性之间的线性关系,建立工件相似性系数求解算法,以此作为工件聚类成族的基础。最后,将该方法与已有方法进行对比分析,验证了该方法的准确性和实用性。

一类无界的不相容工件族分批排序加权总完工时间问题

考虑极小化加权总完工时间的一类无界的不相容工件族分批排序问题,给出了最优排序的性质和算法,并加以证明.对工件有k个到达时间的情形,给出了一个复杂性为O(2^(k-1)nlogn)的启发式算法.

具有两个不相容工件族单位工件的有界分批在线排序问题

研究具有两个不相容工件族单位工件单机有界平行分批的在线排序问题.工件按时在线到达,目标是最小化最大完工时间.在有界平行分批排序中,容量有限制机器最多可将b个工件形成一批同时加工,每个工件及每一批的加工时间为1.不相容工件族是指来自不同工件组的工件不能放在同一批加工.对该问题提供了一个竞争比为/17+3/4的最好可能的在线算法.

具有前瞻区间和不相容工件族的流水车间在线排序问题

研究对多台单位流水车间上具有前瞻区间的不相容工件族无界批处理的在线排序问题。通过组合优化的方法分类讨论得到问题的下界,对算法Am(β)进行了竞争比分析说明这是该问题最好可能的在线算法。给出了该问题的下界为1+η,其中η是方程(2f-1)η2+(f+β)η+β-f=0的一个正根,这里0≤β<1。同时提供了一个最好可能的在线算法Am(β)。通过竞争比分析说明了算法的可行性。

多工件族无缓冲混合Flow Shop问题的模型和算法构建

旨在研究并解决一类从集装箱混合装卸作业环境中提取的多工件族无缓冲混合Flow Shop问题.针对该问题的多工件族、无缓冲、部分专用机、与机器和顺序相关的准备时间和作业时间等特点,构建了问题的混合整数线性规划模型.鉴于问题的NP-hard特性,构造型的启发式算法被构建,核心思想是基于提出的机器库存和配额等概念,动态构建含有三元副的调度列表,三元副表示与其一一对应的工件在3阶混合Flow Shop中的加工轨迹.通过仿真实验、下界分析,发现算法能获得好的近优解和低的计算成本.更为重要的是.算法尤其适合解决大规模的实际问题.

事件驱动的并行多机模具热处理生产调度

为满足准时交货与节能生产的复合需求,构建了反映加权拖期、炉子装载水平和工件重量偏差程度的优化指标;建立了事件驱动调度机制,对机器完工和任务到达进行实时响应,并通过预测时间窗选取体现前摄性的调度任务集,同时采用"先分后合"的方式解耦工件族间的相互干扰;构造了启发式算法,在每个决策时刻进行滚动求解,基于任务到达时间组批,并用折衷规划计算各工件族的最佳批次,再综合评价确定全局最佳批次。仿真结果表明,与两类常用规则相比,所提方法具有明显的优越性。

可重入流水车间类型模具热处理生产动态批调度

为有效控制流水车间类型模具热处理生产,总结了一类两阶段平行机批调度问题。任务属于不相容多工件族,具有动态到达和重入加工的特点。构建了加权拖期惩罚指数和能耗指数两个优化目标,以满足企业推行准时与节能生产的现实需要;建立了事件驱动与滚动排产的混合调度机制,对淬火炉完工或任务到达进行实时响应,同时对回火任务进行滚动排产;构建了启发式算法进行求解,总体采用"先分后合"的方式解耦工件族间的相互干扰,即先针对单工件族建立双层折衷规划模型来确定最佳淬火批次及其对应的回火排产方案,后综合评价确定全局最佳淬火批次及其对应的回火排产方案。仿真研究表明,与两种常用调度规则相比,所提方法具有明显的优越性。

两阶段流水类型模具热处理车间的联合批调度方法

以两阶段流水类型模具热处理生产控制为背景,总结其为一类柔性Flow-shop类型批调度问题,考虑到模具热处理车间中任务到达的动态性、多工件族不相容性,构建了反映拖期和能耗的优化指标,建立了事件与周期联合调度机制,对淬火阶段生产环境的变化进行实时响应,对回火任务滚动排产,通过算法中两层折衷规划模型的嵌入,实现了对多目标的有效协调。最后通过仿真试验证明了所提方法的优越性和适应性。