求解多工艺路线调度问题的改进遗传算法

针对在实际生产过程中,各类工件存在多种加工工艺路线,并且工件每条加工工艺路线包含的工序总数不确定的问题,以最大完工时间最小为优化目标,建立了工件加工路线和工序加工优先级同步优化数学模型。针对同步优化问题的特点,设计了基于工序优先级的矩阵编码方式,同时为了避免产生不可行解、提高算法的优化性能,设计了多种与问题相适应的交叉与变异操作方法。通过实例仿真证明,该算法可以有效地解决多工艺路线的车间作业调度问题。     

面向能耗的多工艺路线柔性作业车间分批优化调度模型

合理的调度方案能有效降低柔性作业车间总能耗。针对柔性作业车间中加工工件种类多、单批工件数量大、加工工艺路线柔性大等问题,研究一种面向能耗的多工艺路线柔性作业车间分批优化调度模型。分析柔性作业车间中工件加工过程能耗特性,以车间总能耗最低和完工时间最小为优化目标建立了多工艺路线柔性作业车间分批优化调度模型,并采用多目标模拟退火算法对模型进行优化求解。通过算法优化得到的调度方案与经验调度方案的对比分析,验证了该模型的有效性和实用性。     

考虑准备时间和工件分批的柔性作业车间调度

针对柔性作业车间调度受生产准备时间和工件批量影响的问题,构建了考虑准备时间和工件分批的柔性作业车间调度模型.根据工件批量加工中等量分批方法柔性不足的特点,采用柔性分批方法对工件进行批量划分.提出一种改进的遗传算法,以最小化最大完工时间为优化目标,采用双层编码的方式对模型求解,确定各工件的分批方案和子批工序调度排序方案.通过分析柔性调度案例,验证了该算法的有效性,能够更好地满足实际车间生产要求.     

考虑刀具约束的作业车间调度研究

为了解决车间刀具资源有限条件下的作业调度问题,首先分析考虑车间刀具约束的作业调度问题的特征,工件的工艺路线约束包括机床约束、刀具约束和工序时间约束,同时考虑机加工工序与非机加工工序,进行考虑车间刀具约束的作业调度数学模型的建立,目标是使系统完工时间最短;然后研究用于解决此生产调度模型的免疫遗传算法,实现其中的关键操作因子,包括编码、选择、交叉、变异,以及考虑刀具约束的解码等操作,得到满足车间刀具约束的生产调度方案。实例分析结果表明:与不考虑车间刀具约束的作业调度相比,通过改进的免疫遗传算法求解考虑刀具约束的作业车间调度问题,在实现对车间生产任务排产的同时,还能够考虑车间刀具资源的约束,可以在一定程度上避免在刀具资源有限条件下因刀具使用冲突而导致的停机问题。     

混合多处理机任务作业车间调度问题的仿真研究

针对现代钢结构制造企业车间生产中工件的一道加工工序需要不止一台处理机(工人、设备等)同时加工处理的情景,建立了混合多处理机任务作业车间调度模型。同时,结合企业生产过程中快速改变生产环境的生产方式,利用PlantSimulation仿真软件实现仿真模型。此外,针对遗传算法局部搜寻能力较弱设计混合优先调度规则的混合遗传算法对仿真模型进行优化。最后,通过算例对仿真模型和优化算法进行验证,并针对某钢结构车间的实际生产问题进行调度安排。     

基于模具企业的单件车间作业计划管理系统研究

模具企业作业计划是典型的单件车间调度问题,也是模具企业管理中的瓶颈所在.建立了模具车间作业计划问题的数学模型,基于遗传算法对作业计划问题进行了优化,并应用C#语言开发了基于模具企业的作业计划管理系统.最后通过实例得出经过算法优化后的甘特图,验证了算法的可行性和有效性.     

柔性作业车间机床与搬运机器人联合调度方法

针对当前柔性作业车间机床和搬运机器人单独调度存在的不匹配问题,以车间完工时间为目标,提出基于多代竞争强进化遗传算法的机床与机器人联合调度方法。对多工件、多工序、多机床、多机器人的柔性作业车间联合调度问题进行了描述;考虑了机床生产和机器人搬运的时序约束,建立了最小化车间完工时间的优化模型;使用工序链、机床链及机器人链缠绕的染色体编码方式,将联合调度问题转化为算法优化问题;在遗传算法中引入多代竞争机理和强进化算子,其中多代竞争机理增加了优秀染色体的遗传概率,强进化算子具有保留优秀基因片段和强制差基因进化的能力。经生产实验验证,在15个工件44道工序的调度中,该算法的车间完工时间比标准遗传算法缩短了14.75%;另外,在不同规模的工件生产调度中,与克隆选择算法和标准遗传算法相比,该算法的迭代次数最少、车间完工时间最短。上述实验结果充分证明了多代竞争强进化遗传算法在柔性作业车间生产联合调度中的优越性。     

浅谈制造执行系统

制造执行系统(MES)作为MRPⅡ系统的扩充,是企业资源计划系统(ERP)与车间作业控制系统(PAC)的纽带,可对工序进行精确计划和排序,对车间作业优化调度,获得工序作业计划的动态最优解,从而使企业的生产管理和控制更加科学化、实时化和规范化。     

基于Plant Simulation的作业车间调度优化研究

针对某公司机械加工车间作业调度效率低、工件排序不合理问题,借助Plant Simulation软件仿真平台进行分析研究。首先建立作业车间调度问题的仿真模型,设计了基于改进工序编码的方式;然后采用遗传算法对该问题进行优化求解,优化最优解质量,得到调度问题的甘特图,提高了作业调度的效率;最后通过实例仿真,说明此方法解决JSSP的可行性和有效性。     

面向实际生产的冲压车间调度问题研究

在大部分对汽车冲压车间调度的研究中,冲压车间被简化为一类job shop模型的作业车间。根据汽车双向冲压生产线的实际生产特点,笔者提出了基于工艺约束并行机的双向冲压生产线调度模型。在该模型中,工件按设备顺序在生产线两端同时加工,且加工的工件及其加工时间和完工时间受两端工件工序数目约束。然后设计了启发规则和遗传算法混合的求解算法,最后以最大完工时间为优化指标进行验证,得到了具有很强实际应用价值的调度结果。     

最优化生产技术在模具企业车间作业计划中的应用研究

通过对作业计划编制方法和模具企业生产系统特点的简略分析与总结，提出在模具企业车间作业计划中运用最优化生产技术。研究了最优化生产技术应用于模具企业车间作业计划需要进一步改进的几个关键问题。针对模具企业生产过程的动态多变性，提出了一个闭环控制系统模型。     

基于最小完工期的离散型作业车间调度问题的遗传算法设计

针对离散型生产作业中的车间调度问题,以完工期最小为目标,设计了遗传算法,并利用PB语言编程实现该算法.最后,将该算法应用于某一钢铁公司金工车间的车间调度,并与原调度的结果做了比较,证明了本算法在实际应用中的有效性.     

基于最小完工期的离散型作业车间调度问题的遗传算法设计

针对离散型生产作业中的车间调度问题,以完工期最小为目标,设计了遗传算法,并利用PB语言编程实现该算法.最后,将该算法应用于某一钢铁公司金工车间的车间调度,并与原调度的结果做了比较,证明了本算法在实际应用中的有效性.     

用于作业车间调度的模拟退火算法

作业车间调度问题（Job Shop Schedullng Problem，JSP）是一类NP完全问题，解决此类问题较常使用非数值算法，而模拟退火算法是其中较为突出的而且应用广泛的一种算法。本文结合车间调度问题的特点阐述了模拟退火算法在解决车间调度问题上的应用，提出了基于模拟退火算法的车间调度问题模型，并以Matlab为工具进行了仿真实验。     

模糊生产环境下作业车间调度优化方法研究

研究不确定环境下的车间调度问题,通过引入模糊理论以提高调度模型对动态变化的、存在不确定性的现实环境的适应能力,采用三角模糊数来代表不精确的加工时间,在此基础上结合模糊集合论中有号距离(signed distance)和优化指标概念提出两种模糊作业车间调度(Job Shop Scheduling,JSP)模型,针对这两类模型,采用遗传算法进行排序寻优.计算结果表明了两种模型的可行性.     

基于文化遗传算法求解柔性作业车间调度问题

在分析柔性作业车间调度问题特性的基础上,提出了一种采用主群体空间和信仰空间的双层进化结构的调度算法。该算法采用优良调度方案的知识信息构成信仰空间;提出一种二维矩阵的集成编码;基于工序顺序编码和基于机器分配编码的两种交叉和变异算子在主群体空间进行传统的遗传操作;通过具有自学习特点的相似性选择算子,使子代更好地继承父代的优良特征。通过典型算例的计算实验,表明算法在计算效率和求解质量上均具有较好的效果。     

Job Shop调度问题自适应蚁群算法的研究

Job Shop问题是与实际生产相关的多约束组合优化问题,具有约束较多,计算量大的特点,一直以来是研究的热点.本文对利用自适应蚁群算法求解该问题进行了研究,并且进行了仿真试验,试验结果表明蚁群算法在求解类似Job Shop问题是非常有效的.     

用遗传算法求解一类不确定性作业车间调度问题

对具有不确定加工时间和交货期窗口的一类作业车间调度问题进行了研究.不确定加工时间用区间数来表示,以工件提前或者拖期遭受惩罚的可能性的总加权和最小作为优化目标.设计了带精英交叉策略的遗传算法求解此类问题.仿真实验验证了该算法的有效性.计算结果表明,该遗传算法有更快的收敛速度、更高的优化精度和更好的初值鲁棒性.     

模糊分布式柔性作业车间调度优化

针对考虑工件加工时间不确定性的模糊分布式柔性作业车间调度问题(fuzzy Distributed Flexible Job Shop Scheduling Problem, fDFJSP),将加工时间用三角模糊数表示,以最小化最大模糊完工时间为优化目标,提出一种改进的人工蜂群算法进行求解。针对fDFJSP的分布式特点,设计了基于车间-工序-机器的三层编码方式,针对不同编码层,采用多种混合搜索策略,以提升算法的邻域和全局搜索能力。为测试算法的性能,设计了2组实验对5个算例进行测试,并与代表性算法进行对比。结果表明,所提算法结果总体优于其他对比算法,能够有效求解具有模糊加工时间的模糊分布式柔性作业车间调度问题。     

基于设备可用时间约束的装配作业车间调度规则

为开发自动和手控设备混合的装配作业车间启发式调度算法,设计了装配作业和设备特性相结合的生产调度规则.分析了自动和手控设备的运作特性,以及设备和作业者的日可用时间约束对生产调度所产生的影响.首先以缩短工件平均流程时间和提高自动设备夜间运载率为目标,扩展了最短作业时间优先规则的内涵,设计了最短设备占有时间优先规则的系列;然后考虑了装配作业车间的装配特性,设计了将作业交货期最早优先规则与提出规则相结合的组合规则.经模具生产车间的仿真实验表明,所设计的组合调度规则对平均延期时间和其他相关评价指标具有较优的结果.