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。     

带连续式批处理机的可重入混合流水车间调度

为了解决冷拔无缝钢管生产周期长、能源消耗高的问题,实现生产调度的智能化、绿色化,研究了带连续式批处理机的可重入混合流水车间调度问题。首先考虑批处理机缓冲区的影响,构建了调度优化模型;然后设计了改进的基于分解的多目标进化算法用于该问题,提出了基于工序的编码方案和均衡考虑完工时间与能耗的解码方案,根据多样性指标的高低设计了局部搜索和多样性增强策略,并通过对最优解局部搜索来提高解的多样性;最后,通过对不同算例的实验,验证了所提算法可以高效地求解带连续式批处理机的可重入混合流水车间调度问题。     

考虑多时间因素的绿色可重入混合流水车间调度问题

针对同时考虑顺序相关调整时间和运输时间等多时间因素的绿色可重入混合流水车间调度问题(GRHFSP-MTF),以最小化最大完工时间和总能耗为目标建立双目标优化模型。针对GRHFSP-MTF的特点,提出一种混合文化基因算法(HMA)。首先,提出了基于工序、机器和转速的三层编码策略;然后,设计了基于贪婪机器选择和完全随机的种群初始化方法、交叉和变异算子以及5种邻域搜索算子;最后,在不改变机器分配和工件排列的前提下,基于降低机器转速手段设计了节能算子。大量仿真实验表明,HMA可以有效地求解考虑多时间因素的绿色可重入混合流水车间调度问题,并具有较强的优越性。     

基于蚁群算法的单台批加工设备调度

从半导体生产线上批加工设备的实际情况着手,考虑了工件动态时间到达和菜单间整定时间等问题,利用蚁群算法,实现了半导体生产线上单台批加工设备的优化调度。基于实际生产线模型仿真验证的结果表明,能够在合理的时间内取得满意解。     

不相关并行机节能调度问题建模

针对以能耗最小化为目标的不相关并行机调度问题,提出了5个考虑关机/重启策略的混合整数规划(MIP)模型。针对非线性模型,通过引入中间决策变量将其转换为线性模型。从模型尺寸复杂度、计算复杂度两方面对所提5个MIP模型进行了详细的对比评估。试验结果表明：基于不同建模思路的MIP模型尺寸复杂度、计算复杂度差别很大,基于空闲能耗的线性模型求解效果最好。     

一种并行机多产品厂短期调度连续时间模型

为解决实际计划需求的分批问题,提出了一种新颖的单阶段并行机多产品厂短期调度连续时间混合整数规划模型,该模型可同时处理需求分批与批次调度任务,而且考虑了顺序相关的产品转换时间.与两个独立的需求分批模型与批次调度模型的递阶方法相比较,不仅简化了求解步骤,降低了模型的复杂度,而且具有更好的整体优化性和实用性.计算实例表明,针对一定规模问题,本模型具有较好的整体优化性和实用性,能够在较短的时间内获得最优解.