插单扰动下流水线生产与维护的重调度优化北大核心CSSCI

研究了拉式生产模式下考虑重调度需求的生产调度与预防性维护的联合优化问题。针对新工件突然到达对生产计划造成扰动的情况,对流水车间的重调度问题进行建模,优化目标兼顾生产、维护以及调度稳定性三个方面,其中调度稳定性指标特别考虑了设备维护计划的偏离成本。算法方面,根据模型的特点对遗传算法进行改进,对初始种群制定调度偏离约束的启发式规则,并引入最大公共序列交叉算子,设计了一种有效适用于该问题的改进算法IPC-LCSC GA。算例验证结果表明,在对具有维护计划的生产系统进行重调度时,与右移重调度以及不考虑维护稳定性的重调度相比,本文模型表现更优。     

插单扰动下流水线生产与维护的重调度优化

研究了拉式生产模式下考虑重调度需求的生产调度与预防性维护的联合优化问题。针对新工件突然到达对生产计划造成扰动的情况,对流水车间的重调度问题进行建模,优化目标兼顾生产、维护以及调度稳定性三个方面,其中调度稳定性指标特别考虑了设备维护计划的偏离成本。算法方面,根据模型的特点对遗传算法进行改进,对初始种群制定调度偏离约束的启发式规则,并引入最大公共序列交叉算子,设计了一种有效适用于该问题的改进算法IPC-LCSC GA。算例验证结果表明,在对具有维护计划的生产系统进行重调度时,与右移重调度以及不考虑维护稳定性的重调度相比,本文模型表现更优。     

考虑预防性维护的批处理机调度问题研究

研究了考虑预防性维护的单机批处理的组批和调度联合优化问题。建立了以最小完工时间作为目标函数的组批、批调度与柔性预防性维护联合优化的数学模型,并从数学上证明了此问题可通过先组批再调度的两阶段方法求解。在此基础上,首先提出了一种考虑预防性维护的组批规则,并从数学上证明了该规则对优化目标的有效性。然后,通过改进已有的启发式算法解决批调度和预防性维护联合优化问题。最后,通过仿真试验验证了提出的组批规则和改进的启发式算法的两阶段方法是有效的。     

生产调度与维护集成的多目标Lorenz非劣遗传优化

研究了一种单机环境下集成生产和维护的双目标优化调度问题。机床的故障间隔时间和平均维修时间服从指数分布,同时结合加工序列相关准备时间。预防性维护活动不能与作业加工同时进行,但与准备时间不相冲突。调度目标是同时最小化作业总计完成时间和机床不可得性。在问题建模的基础上,构造了一种基于Lorenz非劣关系的分类遗传算法(表示为L-NSGA-Ⅱ),详细设计了算法的核心部分。最后,通过大量计算实验,将L-NSGA-II算法与NSGA-II算法进行了比较分析,说明了L-NSGA-II算法的有效性。     

平行机系统生产调度与维护计划联合优化

针对平行机系统中生产调度和维护计划的联合决策问题,假设随机故障服从威布尔分布,将作业在设备上加工位置以及设备上预防性维护位置作为决策变量,以最小化最大完工时间和最小化单位维护成本作为优化目标建立了多目标优化模型.建立了基于混合编码的遗传算法,针对不同编码类型采用合适的遗传算子,并引入了自适应交叉和变异概率使算法在收敛速度和求解精度上得到较好平衡.通过与枚举算法对比,证明遗传算法具有较好的时间效率和求解精度.通过与独立决策模型对比,证明联合优化模型能更好地解决联合优化问题,提高企业整体效益.     

单机调度与非完美视情维修的联合决策与优化

在生产加工过程中,考虑维修计划和生产调度的相互依赖作用,提出了作业调度和非完美预防性视情维修的联合策略。针对状态可检测的可修单设备生产系统,以作业调度序列和视情预防性维修阈值为决策变量,最小总加权期望完成时间为优化目标,建立了联合决策模型。对相应的概率密度函数进行推导,并用数值方法进行求解。通过数值分析,验证联合决策相对于独立决策的优势,并进行参数的灵敏度分析,表明模型的有效性。     

面向订单的生产计划与调度的综合优化

研究了一个多订单环境下的生产计划与调度集成优化问题,以实现准时生产为目标,综合考虑产品装配结构约束的订单任务计划与订单产品零部件的加工调度,采用直接面向客户订单的工序调度模式建立了计划和调度的综合优化整数规划模型.设计了带精英策略的蚁群算法作为该数学模型的求解方法,并通过对比试验为该算法选取最佳的搜索参数.实例仿真结果表明,所建模型的正确性以及蚁群算法求解该问题的可行性和有效性.     

二维质保产品的柔性预防性维护策略研究

针对二维质保产品的维护策略缺乏机动性的问题,考虑到消费者的个性化需求,以预防性维护次数和每次预防性维护的程度为决策变量,以制造商质保成本最低为目标建立了二维质保产品的柔性预防性维护策略的优化模型。结合算例,比较了无预防性维护和免费提供柔性预防性维护服务两种情况下所对应的质保成本,并分析了成本参数和质保期边界参数的变化对优化结果的影响。研究结论显示,在二维质保政策中运用合理的预防性维护计划,不仅可以显著地降低质保成本,又可以为质保政策的设计提供指导。     

烟丝加工双机流水线生产调度与维护联合优化

首先将烟丝加工制程抽象为带缓冲的双机Flow shop,以最小化最大完工时间为目标,建立了双机Flow shop生产调度与设备维护联合优化数学模型.然后,基于烟丝加工制程的特点,给出并证明了其联合优化调度问题的若干最优解特性.在此基础上,提出了一个简洁、有效的算法用于求解该问题.最后,通过实际烟丝加工案例验证了该算法的有效性.     

基于模糊理论的半导体制造系统时变多目标生产调度研究

针对半导体晶圆制造系统(SWFS)调度中的多目标优化和目标时变性问题,提出了一种时变多目标(TVMO)调度算法.基于模糊理论研究了时变模糊集合与多目标重要程度的复杂非线性量化关系,进而研究了SWDS的优化调度方法.所提出的方法兼顾最大产品交期率、最大生产移动量和瓶颈机台最大产能利用率三个目标,根据时变目标权重计算出在制品的加工优先权序列号.大量的仿真实验数据证明,该调度算法能够改善系统多个绩效目标,可为大规模复杂重入型制造系统的科学生产控制与调度提供有效支持.