化工批处理过程调度综述

综述了化工批处理过程调度问题的特点、 难点及一般框架,总结了近年来该领域取得的进展和存在的问题,并指明了将来的发展方向 ．     

一种基于Lagrangian松弛法求解化工批处理过程调度的方法

提出一种快速求取化工批处理过程次优调度的方法，通过约束变换，引入操作批量的函数和松弛物料贮存能力，将调度问题分解为一个两层次的优化问题，用动态规划求解下层问题，用次梯度求解上层对偶问题，然后依据对偶问题的解，以启发方式构作原问题的可行解。数值测试结果了该方法的有效性和实用性。     

Multipurpose批处理过程短期调度的滚动时域方法*

提出了一种利用滚动时域方法进行Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ批处理过程短期调度的方法，这种方法不仅可以大大缩短计算时间，而且可以考虑在生产过程中发生的动态变化，仿真计算结果证明了本方法有的效和实用性。     

用Lagrangian松弛法解化工批处理调度问题

研究基于Lagrangian松弛法的化工批处理过程的调度方法.建立了化工批处理过程调度问题的一种混合整数规划(MILP)模型,并通过松弛离散变量和连续变量共存的约束,将问题分解为一个两层次的优化问题,其中上层是原问题的对偶问题,下层由两个子问题构成:一个与产品批量有关,另一个确定操作时间表,分别用线性规划和动态规划方法解这两个子问题.然后从对偶问题的解构作原问题的可行解.数值试验结果证明了该方法的有效性.     

多目的批处理过程的短期调度

基于状态任务网络(STN)描述批处理过程,提出了多目的批处理过程的混合整数规划(MILP)调度数学模型.建模采用连续时间描述,并将任务和设备分配集中表达为一类0-1变量.为进一步提高模型的求解效率,根据过程和所建数学模型的特点,提出了一些有效的方法,以减小模型的规模.实际计算表明,该数学模型及减小模型规模的方法是有效的.     

多目的批处理过程的短期调度

基于状态任务网络（STN）描述批处理过程，提出了多目的批处理过程的混合整数规则（MILP）调度数学模型，建模采用连续时间描述，并将任务和设备分配集中表达为一类0－1变量。为进一步提高模型的求解效率，根据过程和所建数学模型的特点，提出了一有效的方法，以减小模型的规模，实际计算表明，该数学模型及减小模型规模的方法是有效的。     

基于赋时Petri 网的化工批处理建模与控制优化

分析了化工批处理过程的特点,以过程设备为核心将整个过程操作划分为若干个子进程,用赋时Ｐｅｔｒｉ网来建立以子进程表示的批处理过程,并提出启发式动态 经自救对过程进行控制。仿真结果表明,基于赋时Ｐｅｔｒｉ网模型与启发式动态 经算法的Ｐｅｔｒｉ网控制器,不仅能准确描述批处理过程的同步、并发及资源工人享关系,而且Ｐｅｔｒｉ网的运行能给出过程生产的最优控制序列。     

基于Petri网的批处理调度研究

批处理过程存在于复杂的动态环境中,来自主客观的干扰及问题固有的易变性,会导致各种过程参数的变化,因此,需要研究对意外事件作出快速反应的动态调度方法,以捕捉生产环境的实时变化。该文针对批处理过程中最常出现的操作处理时间波动,提出了基于Petri网仿真技术的批处理过程动态调度方法。仿真结果表明,该方法能有效地改善调度性能,为批处理过程动态调度的研究提供了新思路。     

单阶段多产品批处理过程的短期调度1. 基本模型的建立

具有并行设备的多产品单阶段批处理过程短期 调度问题需考虑订单发布时间、交货期，订单生产的顺序相关建立时间、禁止生产子序列， 及设备的准备时间等生产约束．本文在考虑上述约束的基础的上，利用时间间隙的概念和连 续时间表达，将设备、订单分配给时间间隙分别表达为两类0-1变量，建立了具有并行生产 线的多产品单阶段批处理过程的短期调度数学模型．模型表达为一个混合整数规划（MILP） 问题．该模型不但比已有的基于时间间隙描述的调度模型0-1变量少，而且能优 化多种目标函数．本文的第二部分将引入一些适当的启发性规则，减小了模型的规模，并应 用大量的计算实例说明该模型的有效性和适用性．     

带分批优化的多级批处理过程自组织调度方法

针对一类带批次划分的多级批处理过程优化调度问题,提出一种自下而上的自组织调度方法．首先,通过构造与批处理生产过程中的订单、批次和设备相对应的自组织个体,建立自组织调度模型框架;然后,分析多级批处理调度问题的最优性质,提出分批优化规则和自组织选择策略,并在此基础上给出自组织优化调度算法;最后,通过调度实例求解结果表明,所提方法能在短时间内获得问题的最优解或近优解,进而验证了该方法的有效性和优越性．     

带批量分割的多级批处理调度自组织优化

针对一类带批量分割的多级批处理调度典型问题的特点,提出一种自下而上的自组织优化方法.模拟人类群体"业务办理"机制,构建了带批量分割的批处理过程调度的自组织优化模型,分析了由批次转换和批量分割引起的复杂性,提出了基于友好度的自组织选择策略和基于最小响应的批量分割策略,在此基础上,给出了自组织调度优化算法.该方法能够和短时间内获得问题的最优解或近优解,并通过调度实例求解结果验证了该方法的有效性和优越性.     

转包商选择与单机批调度联合优化

面向多转包商的外包选择是当今制造企业面临的一大运营管理挑战.它与内部作业调度的一体化决策对企业降本增效至关重要.本文针对有多个转包商可供作业外包选择的单机批调度联合优化问题,在外包总成本和外包作业最晚交付期均受上限前提下建立以最小化外包总成本与内部批加工总成本之和为目标的0-1整数规划模型,并为该问题设计了改进型遗传算法和贪婪算法.以某陶瓷企业的外包与批调度联合决策场景为实例,对比分析了这两种算法的求解性能,发现改进型遗传算法在求解质量和时间上具有比较优势.在模型的灵敏度实验分析中发现,外包作业最晚交付期对作业运营总成本有显著影响,而作业外包总成本的给定上限值对作业运营总成本的影响不显著.     

基于数据的复杂制造过程调度

现代制造企业规模庞大、过程复杂等特征给制造过程的调度决策带来了极大的挑战. 一方面, 使用传统方法建立指导生产过程调度的精确数学模型变得越来越困难; 另一方面, 因缺乏准确、及时的模型参数而往往导致低下的模型使用效果. 在此情况下, 基于数据--信息--知识--决策的信息提炼轨迹, 有必要探寻新的基于数据的复杂制造过程的调度理论与方法. 在综述国内外相关研究的基础上, 提出了由数据层与模型层构成的基于数据的复杂制造过程调度架构, 并对该结构框架下的相关理论、方法及实施技术进行了探讨.     

序批式反应器污水处理工艺建模与控制研究

近年来采用序批式反应器工艺进行生化污水处理的研究日益受到关注.在工艺流程设计、模型建立、操作优化、控制器设计等都取得大量的成果.􀁱本文综述了这个领域一些最新的!与未来应用有关的研究进展.􀁱     

面向流程工业的批在线调度问题

从钢铁生产热轧流程中提炼出了在同构并行机上的批在线调度问题,它是流程工业中MES的重要环节。从理论上给出算法并研究了算法的性能。工件以批的形式到达,目标函数是使工件的最大完成时间最小。当一个批到达时,将这一批中的工件分成若干组,要求在同一组中的工件可以具有不同的开始加工时间但必须具有相同的完成时间。通过将批调度与在线调度的结合,给出了最坏情况比（竞争率）分别为m／（1＋（m-1）ε）,m（1-ε）／（1-ε）,m／（1＋gε）的批在线调度算法。     

批量生产企业的车间计划调度算法研究与应用

分析了批量生产企业车间计划调度问题的资源、任务和活动,讨论了车间计划调度的约束及其实现,给出了基于复合规则的计划调度算法,在西安航空发动机公司32车间的计划管理系统中得到了应用。