置换流水车间调度问题的萤火虫算法求解

作为新兴的仿生群智能优化算法,分析了萤火虫算法的仿生原理,对算法实现优化过程进行了定义。针对最小化最大完工时间的置换流水车间调度问题,采用基于ROV规则的随机键编码方式和互换操作的局部搜索策略,应用萤火虫算法进行求解。通过典型实例对算法进行了仿真测试,调度结果表明了萤火虫算法求解置换流水车间调度问题的可行性和有效性,优于NEH启发式算法和粒子群算法,是解决流水线生产调度问题的一种有效方法。     

基于改进Jaya算法的置换流水车间调度问题研究

置换流水车间调度问题（permutation flow shop scheduling problem, PFSP）广泛存在于流程和离散制造企业。本文提出一种改进的Jaya算法求解最小化最大完工时间为目标的PFSP。在改进Jaya算法中,设计了基于最优和最差个体的4种个体更新方案,通过4种邻域结构对个体进行局部搜索,并通过多样性控制策略来保证种群的多样性。采用改进Jaya算法分解求解Car、 Rec和Taillard基准问题,并与其他算法进行比较,验证了所提算法的有效性。     

带恶化工件和缓冲区的置换流水车间调度优化

本文研究了带恶化工件和缓冲区的置换流水车间调度问题,其中工件的加工时间是与开始时间有关的线性函数。假设每个工件在不同机器上有不同的恶化率,相邻机器之间的缓冲区容量有限,目标是最小化最大完成时间。针对该NP-hard问题,提出一种嵌入CDS算法和化学反应优化的混合遗传算法进行求解。首先,结合CDS算法和随机规则产生初始工件加工序列群,以改善初始工件加工序列群质量和提高工件加工序列群多样性;然后,基于工件加工位执行双亲双子单点交叉操作,应用基于反转逆序和交换的两种单点变异操作更新解;为进一步改进遗传算法解,引入化学反应优化的合成反应产生邻域解。仿真实验测试了不同规模的实例,通过与已有算法求解实例的结果进行比较,说明了所提出算法的有效性。     

模糊人工蜂群算法的置换流水车间调度问题求解

针对传统人工蜂群算法早熟收敛问题,基于模糊化处理和蜂群寻优的特点,提出一种模糊人工蜂群算法.将模糊输入输出机制引入到算法中来保持蜜源访问概率的动态更新.根据算法计算过程中的不同阶段对蜜源访问概率有效调整,避免算法陷入局部极值.通过对置换流水车间调度问题的仿真实验和与其他算法的比较,表明本算法可行有效,有良好的鲁棒性.     

基于绿色生产的混合流水车间调度问题研究

针对绿色可持续发展问题,通过量化绿色指标评价方法,构建最小化最大完工时间、碳排放和噪声的多目标混合流水车间调度模型,并提出一种混合离散多目标帝国竞争算法(hybrid discrete multi-objective imperial competition algorithm,HDMICA)对模型进行求解。采用基于混沌反向学习策略的种群初始化方式提高初始化种群的多样性;基于本文模型设计3种有效的局部搜索策略以提升算法局部搜索能力;通过实验验证所提算法的有效性及优越性。     

基于批量划分的无等待流水车间订单接受问题研究

在无等待流水车间环境下,考虑订单分批量加工策略的订单接受问题,建立问题的数学模型。由于问题的NP难特性,提出改进的遗传算法对模型进行求解。改进的算法采用正向和反向NEH算法与随机方法产生初始种群,在算法更新过程中将禁忌搜索算法嵌入到遗传算法中来实现局部搜索,避免算法陷入局部最优。最后,算例表明批量划分策略能够有效减少订单的完成时间,实现订单总收益的最大化。通过算法对比,说明了改进遗传算法具有较好的求解效果。     

面向定制生产系统的缓冲区优化配置方法

针对定制型装备制造企业中具有有限缓冲区的开排队网制造单元,其车间负荷界限即缓冲设置难以确定的问题（buffer allocation problem,BAP）,文章对每阶段具有有限缓冲区且含有多台加工设备的三阶段柔性流水车间(flexible flow shop,FFS)进行排队网建模,应用状态空间分解法对该模型进行分析求解,获得系统的一系列性能指标值。为了对该方法的有效性进行验证,对该模型设计仿真实验,并利用扩展法对模型进行求解,将数值结果进行比较分析,验证了利用该方法对FFS缓冲区进行优化配置的合理性,这对较大规模的多节点每阶段具有多台设备的流水车间负荷界限的有效设定及其规划具有参考和指导意义。     

带调整时间的多目标流水车间调度的优化算法

为高效地求解带调整时间的多目标流水车间调度问题,提出了一种多目标混合遗传算法,此算法依据基于Pareto优于关系的个体排序数和密度值计算适应度,保持解的多样性,并采用非劣解并行局部搜索策略,提高算法的搜索效率.此外,引入精英策略保证算法的收敛性,在进化过程中通过淘汰掉个别最差个体,进一步加快解的收敛速度.仿真结果表明,新算法能够有效地解决带调整时间的多目标流水车间调度问题.     

基于混合离散人工蜂群算法的混合零等待柔性流水车间优化研究

从钢铁业等流程工业提炼出一类混合零等待柔性流水车间问题,其中一些加工阶段要求工件连续不断地经过这些工序,对该问题建立了整数规划模型,提出了一种混合离散人工蜂群算法以最小化最大完工时间。采用二维矩阵编码表述染色体以及工件右移调整策略进行解码以获取调度解,改进NEH启发式规则用于生成初始种群。在雇佣蜂阶段,引入了修正粒子群优化算法产生新解;在跟随蜂阶段,设计了迭代贪婪算法中的破坏和构造算子,进一步增强算法的搜索能力;在侦查蜂阶段,利用变邻域搜索算子以替换最差解。对不同规模问题进行了仿真测试并与现有算法进行对比,结果表明所提算法在求解混合零等待柔性流水车间问题方面更加有效。     

连续方法的多重入制造系统建模

在分析了多重入制造系统的各种建模方法的基础上,讨论了连续模型较其它方法的优势,并建立了针对大规模可重入制造系统的一般性连续模型。其次,针对一般模型不适用于小规模系统的问题,论文引入了重入因子的概念,对一般模型进行修正,从而得到考虑重入程度因素的多重入制造系统的连续模型。最终,通过Mini-Fab案例对所提出的模型进行了有效性验证。     

改进离散候鸟优化算法求解带缺失阶段的柔性流水车间问题

针对每阶段包含不相关并行机的柔性流水车间调度,研究了具有缺失阶段的总加权完工时间问题。由于该问题是NP-hard的,因此,提出基于两段式编码和组合邻域策略的改进离散候鸟优化算法进行求解。基于机器和工件编号设计两段式编码,利用最短加工时间规则和随机策略获得初始候鸟种群。领飞鸟和跟飞鸟进化中引入组合邻域策略以产生邻域解,最后对最差个体设计重置机制以再次提高解的质量。针对不同规模问题,对所提算法和四种启发式算法进行仿真实验,实验结果表明改进离散候鸟优化算法得到了更高质量的满意解。     

基于生产车间的工具管理系统

在工厂工具管理系统中,车间级工具状况对产品工艺设计和主生产计划的制定有着重要的影响,据此提出了以生产车间的工具管理为中心的系统模型,并对工具管理系统的功能模块,以及该系统的技术实现工具和技术关键等进行了探讨.     

车间生产监控系统的研制

本文针对生产车间具体情况提出了基于客户/服务器Client/Server,(简称C/S)结构的分布式车间监控系统,通过对车间生产状况和车间生产环境的实时动态监控,保障车间内物流畅通,信息共享,能源和资源合理利用,最终实现均衡生产、库存最小、提高工效。     

面向订单生产和市场预测型的工厂产能评估与改进策略研究

针对面向订单生产和市场预测型的工厂,从生产实践中提炼出按5年内多种产品共线生产的平均产能,逐个机型、逐台设备、逐个工位进行负荷调整,满足生产直线率;制定并执行改进策略,弥补企业在产能评估方面存在的不足.     

考虑生产过程时间的柔性作业车间调度优化

通过研究生产过程时间,重新细分和定义等待时间,建立包括运输时间、调整时间、故障时间、等待时间、加工时间在内的柔性作业车间生产过程的时间模型,研究了柔性作业车间调度优化问题并设计了混合遗传算法的求解算法。最后,采用经典柔性作业车间调度用例,验证和对比了柔性作业车间调度的结果。结果表明,基于生产过程时间模型研究柔性作业车间调度问题,其优化性能有较好的改进,具有更好的实际应用价值。     

基于eM-Plant求解具有晶圆重入过程的单臂组合设备最优调度的仿真方法

在半导体组合设备的晶圆加工过程中,常常要求晶圆重入,原子层沉积加工(ALD)就是典型的晶圆加工过程。对这样的系统实施调度是一个挑战性的问题。研究单臂组合设备的调度问题,目的在于求解ALD重入过程的最优调度。建立了系统的Petri网模型,利用该模型,可以通过比较非常有限的若干调度的生产节拍而得到其重入过程的最优调度。基于所建立的Petri网模型,开发出了基于eM-Plant的仿真系统,可以有效地获得给定调度的生产节拍。给定系统的参数可以有效地求得重入过程的最优调度。文中应用例子来说明所提出的方法的应用。     

涂装车间空压机系统的设计和运行

涂装车间是汽车生产的四大工艺车间之一。其生产过程中需要大量洁净的压缩空气。多年来业内一直习惯使用水冷无油空压机。华晨金杯汽车制造有限公司,是一家新兴的汽车制造企业。随着市场竞争日益加剧,对成本的控制,是必须面对的紧迫课题。风冷有油空压机相对于水冷无油空压机具有结构简单、可靠性高、一次性投资小、维护成本低的优势。特别是东北地区,冬季寒冷,水冷却系统运行维护非常困难。因此,在设计新的涂装车间时,最终选择了4台风冷有油空压机。经过4年运转,系统运行良好。现将我在系统设计中的体会简单介绍。     

A-E方法的多目标车间排产方案精选决策

分析车间排产方案决策阶段企业各部门利益关系,构建基于层次分析和熵理论(A-E)及欧氏范数的多目标车间排产方案决策模型.具体利用AHP法建立车间排产方案层次化的决策体系,采用层次分析法和熵理论(A-E)方法确定各决策因素的权重.在车间排产决策中,利用欧氏范数来描述备选排产方案与理想方案的距离大小作为精选的依据.并结合实例进行数值演算和验证,计算表明该模型能根据生产实际数据帮助决策者快速的从多个车间排产方案中精选,得到令各部门最满意的唯一方案.     

基于B/S的大型单件小批制造企业车间库物流配送系统的设计和实现

针对单件小批制造企业的特点,对其车间库配送系统流程、策略以及应用方面的研究,并且适宜的应用,同时结合无线条码技术,开发出一套实用的车间库物流配送系统软件。     

模块化生产在复杂系统制造过程的运用研究

基于复杂系统制造过程对完善生产资料准备、缩短制造周期、增强生产计划控制力、提升高端制造业发展水平的迫切要求,根据模块化理论、制造工艺、项目管理、最优化理论等方法,构建复杂系统制造模块顺序网络图,并建立求解制造周期的整数规划模型,最后举出实例,运用优化求解软件CPLEX得出整个系统制造周期及对应的关键制造路径,运用求解结果制定生产资料准备计划及生产计划,发现模块化技术实行后,生产计划及生产资料准备计划实现最大并行化开展,且生产资料准备先于生产计划开展前完成,整个系统制造周期大大缩短,验证了模型的有效性、准确性和优越性。