热轧生产过程加热炉优化调度模型及算法

钢铁生产中的加热炉调度问题是一类复杂的组合优化问题。本文进一步考虑不同轧制位对应的候选板坯集存在交集的生产实际,建立了以板坯住炉时间最小为优化目标的数学模型,提出了三阶段的启发式算法,确定各轧制位板坯的入炉和出炉时间。仿真实验表明,给出的模型和求解算法对加热炉调度问题的优化效果很好。     

基于免疫蜂群算法的冷轧生产调度优化方法

冷轧生产调度是一个复杂的约束组合优化问题,生产约束包括轧制板坯的宽度、厚度、硬度跳变及交货期提前和拖后惩罚等。基于1．sP（多旅行商）问题,建立了冷轧生产调度问题的最小值模型,提出了一种免疫蜂群优化求解算法。通过给蜂群注射疫苗产生出代表新的解集的种群,避免算法在优化过程中陷于局部极值。针对工业数据的仿真结果表明：免疫蜂群优化算法明显优于人工蜂群优化算法的解,具有较好的收敛性和快速性。     

面向MES的装配作业调度系统研究

该文针对飞机装配作业生产管理复杂的特点以及生产计划与调度难以实现等问题,在研究装配作业调度系统的基础上,提出面向制造执行系统生产模式的飞机装配作业调度系统的结构、功能、模型与调度算法.实现的装配作业调度系统以飞机装配过程为核心,以GIM/GRAI方法为计划决策的依据,利用赋时Petri网建立装配生产线模型,按周期计划安排生产等方法实现生产调度优化,从而实现了生产现场快速组织装配资源按时完成生产计划.该系统已在实际生产中得到应用,并取得良好的效果.     

面向大型产品装配的两维势能调度算法研究

大型产品的装配生产调度是典型的大规模生产调度问题,具有周期长、约束条件复杂、易受系统中各种不确定因素的干扰等特点.通用调度算法常以生产周期作为优化目标,而在劳动力资源均衡程度上欠缺考虑,使生产成本维持在较高水平.为了有效降低企业成本,以均衡劳动力资源为最终目标,提出了面向大型产品装配的两维势能调度算法.在工作站间负荷平衡基础上,再对工作站内负荷均衡化,从两个维度入手,有效提高了劳动力均衡程度.数据测试表明,该算法调度结果的劳动力均衡程度平均优化近30%,能有效解决大型产品装配过程中劳动力资源不够均衡的问题,具有实用性.     

协同遗传算法和多Agent系统的生产调度优化

建立了动态多Agent的生产调度模型,该模型从整体角度优化整个生产过程,在不确定的情况下,完成动态生产调度,使各个生产车间相互配合以得到最小加工时间。针对此模型,设计了一个协同遗传算法对调度进行求解。仿真实验表明,动态多Agent调度模型对生产的计划与实行起到了关键的作用。     

离散型制造企业生产管理系统车间调度管理模块设计

本文研究了以彼得罗夫——哈姆算法为优化算法的车间调度管理的新型方案,使生产调度问题顺利解决,简化了生产计划的冗余管理,实现了车间对各项任务的作业顺序合理安排。在完成计划任务的前提下,缩短生产周期,均衡设备负荷,提高操作人员的工作效率。本文研究的关键在于在正确理论的指导下,针对某公司机加工车间生产调度管理的实际情况,摸索如何应用先进实用的生产调度方法去解决企业长期存在的一些问题。     

考虑设备时变效应的晶圆加工序列决策调度方法

为改善半导体生产过程中设备状态不确定引起的时变效应可能造成生产计划难以推进、生产效率下降等问题,使用考虑设备时变效应的晶圆加工序列决策调度方法制定调度方案。采集过往加工工时数据,挖掘设备状态变化的特征参数与晶圆的加工工时时变效应的关联关系,从而建立考虑时变效应的平行机调度模型,实现最大完工时间的最小化。设计集成调度优化知识的混合搜索算法(HSAOSK),利用单机调度最优规则与多机调度优化知识库减少搜索空间,提高算法的计算效率。实际算例的分析结果表明：HSAOSK算法求解小规模算例的最优解与精确算法(BRA)相同,求解大规模算法时与其他优化算法相比,最大完工时间可减少6.17%,且计算时间非常短,HASOSK算法的优越性能满足构建半导体调度决策方案的需求。调度决策方法不仅能为具有时变效应的半导体生产系统提供有效的加工序列决策,还能针对设备状态提供不同的维护决策以保证生产效率。     

基于遗传算法的双目标多工艺路线调度研究

建立了基于双目标多工艺加工计划的生产调度集成框架图和数学模型,给出了基于遗传算法的满足关键零件的交货期和生产周期双目标多工艺加工计划调度算法,并采用改进的遗传算法进行仿真实验。实验结果表明模型是正确的,算法是有效的。     

基于混合遗传算法的分布式车间作业调度问题

分布式车间作业计划与调度是一个典型的组合优化问题,而组合优化问题是遗传算法求解的领域.本文描述了分布式车间作业调度问题及其调度方法,结合分布式车间生产模式的实际情况,将模拟退火算法引入自适应遗传算法,提出了混合遗传算法(GASA);详细地阐述了分布式车间作业计划与调度问题的解决策略和操作过程,并以甘特图的方式给出了计算结果.与其它方法比较,混合遗传算法是解决分布式车间作业计划与调度问题的更为优良的方法.     

“一罐制”铁水调度优化模型的研究

铁水转运是钢铁生产的一个关键衔接环节,对控制钢铁生产节奏、保证产品质量起着极其重要的作用.钢铁生产新工艺的“一罐制”铁水运输,缩短了钢铁界面流程,使生产的刚性和连贯性增强,对铁水转运系统的要求更高,因此钢铁企业日益重视对铁水转运调度的研究.在对行车起重机＋铁水车“一罐制”铁水转运和调度的研究基础上,分析了新工艺流程中铁水转运系统的特点,对钢铁生产的调度计划进行优化,建立了基于“一罐制”铁水转运多目标径路优化模型,并给出了模型算法.算法实现了新工艺下铁水物流运输的智能优化调度,使铁水运输趋于准点,降低生产能耗.     

基于遗传算法的针织染色生产调度方法

为解决针织染色过程中人工进行染色排缸效率低、合理性差的问题,提出一种新型调度方法。通过对染色生产过程的分析,建立了相应的生产调度模型,并采用启发式算法和遗传算法相结合的方法对模型进行求解。应用该方法可以在实现自动排缸的前提下,满足生产的实际需要,并优化生产调度,对提高染色生产的自动化有一定实际意义。     

基于工作流的多型号产品生产计划与调度系统

为了实现多型号产品生产计划与调度过程的并行与信息有效集成,针对型号产品研制生产的特殊要求,提出了一种基于工作流的多型号产品生产计划与调度模型.建立了生产计划与调度过程模型、计划模型和组织模型,提出了一种基于协同理念的运行控制模型,详细描述了协同控制运行机制和相应的调度策略.利用Delphi6开发了多型号产品生产计划与调度管理系统.应用表明,该系统能够有效地提高生产计划与调度过程的监控能力,缩短型号研制生产周期.     

面向ISPKN钢铁流程生产计划与调度系统研究

针对钢铁流程的特点,研究了钢铁产品线组合计划、产品综合生产计划、连续流程生产计划以及混合流程生产计划和钢铁流程知识网框架,基于遗传算法对上述的生产计划与调度进行了仿真研究,计算结果表明所建立的模型具有较好的针对性,效果较好。     

带有路径和运输方式选择的供应链排序算法研究

主要研究了在供应链中具有单台机器的单个制造商、多个客户的生产和运输的集成排序问题。以生产排序和运输的总费用达到最小作为目标函数。其中生产排序费用是用工件送达时间的函数表示,发送费用是由固定费用和可变费用组成,可变费用与路径和运输方式的选择有关。对该问题的两类特殊情形给出了基于动态规划的多项式时间算法。     

基于产能约束下的APS管理系统的应用研究

针对国内机械制造行业生产计划排程发展现状,分析了机械制造行业使用ERP系统中生产计划排程存在的缺陷,利用高级生产计划排程（APS）理念,研究了适用于面向订单生产的机械制造企业基于产能约束下的生产计划排程管理系统,以实现生产作业计划的排程、实时调度和生产过程的实时控制。     

遗传算法在家纺企业生产调度中的应用

为解决家纺企业的生产调度问题,设计了一种新颖的遗传算法.算法采用自然的编码方式,能有效地反映实际调度方案,即清楚反映出每日每机器加工产品的顺序和数量,通过提出一种新的基于浓度的种群多样性更新选择方法,提高了种群多样性,且利用局部搜索算法对每子代得到的调度方案进行了局部调整,改善了种群质量,加快了收敛速度.仿真结果表明,此算法是有效的,适用于解家纺企业实际生产调度问题.     

基于CPM的非流水作业排序启发式算法

通过对ｎ种零件需经ｍ类机器加工的复杂非流水型作业排序这一ＮＰ问题的分析,以误工时间最短为目标建立了数学模型,并采用 ＣＰＭ方法构造了一个优度较高的启发式算法．实际应用表明,该算法很适于单件、小批生产类型的生产进度计划．     

Applications of optimal mathematic-physical models in metallurgical manufacture scheduling system at Baosteel

The transfer of mass flow between ironmaking and steelmaking process at Baoshan Iron and Steel Co. Ltd. has been analyzed. The mathematic-physical models of transport scheduling for hot metal manufacturing have been researched combined with the practical problem in the metallurgical manufacture procedure. Taking into account these models, the scheduling software has been designed, programmed and tested on-line. The new automation system of production scheduling has been implemented successfully at Baosteel, which produces a great economic benefit.     

一类面向任务的快速调度算法的研究

为了迅速有效求解作业车间大规模调度问题,克服常规调度算法求解时间长、效率低下、只能适应小规模系统求解的缺点,提出一种基于快速搜索可行调度时间的面向任务的调度算法.该算法依据某一调度目标计算每道工序的可行调度时间,将不同的操作以顺序加工或逆序加工的方式分配至给定能力约束的机器上,通过储存和不断更新每台设备有效调度时间缓冲区的方法,减少工序在每台设备上可行调度的搜索时间,较大地提高了计算效率.仿真结果验证了该算法为解决大规模调度和实时调度问题提供了崭新的思路.