考虑柔性分批的IPPS问题研究

工艺规划与调度是制造系统的两个重要组成环节,二者的集成是制造系统发展的关键技术之一。针对工艺规划与调度集成问题在批量方面考虑的不足,考虑将批量划分问题集成到工艺规划与调度集成问题中。为避免等批分批可能导致调度过程中生产能力与负载不均衡,采用柔性分批策略。同时考虑准备时间和加工时间,以最大完工时间最小为目标,对该问题进行建模。针对该问题,提出一种粒子群算法进行求解。最后,以实例验证了该数学模型的正确性及算法的有效性。     

基于延时开工的单件准时调度问题研究

在现代制造企业中,准时调度已成为企业获得利润和效益的关键.针对准时加工的要求,代价度的概念被首次提出,并利用遗传算法的嵌套使用,对单件调度问题给出了以代价度最小为调度目标的延时开工调度方法,通过计算机的模拟得出了结果,并对交货期和延时开工/提前完工系数比两个重要参数变化而引起的调度结果的变化进行了研究.     

模糊交货期条件下的IPPS问题研究

集成工艺规划和车间调度(Integrated Process Planning and scheduling,IPPS)可以有效地提高系统的柔性和企业的经济效益。随着准时制的发展和产品客户的多元化,生产中产品交货期已不再局限于一个确定的值。针对工艺规划和车间调度集成中零件交货期不确定问题,引入模糊数来表征工件的交货期,以工件的交货满意度加权之和最大、最大完工时间最小为优化目标,建立其数学模型,并采用一种多层编码结构的遗传算法获得最优的工件排序以满足目标函数,最后用实例验证了模型和算法的有效性和可行性。     

考虑工件准备时间的Semi-Flow-Shop装配调度问题研究

提出一种类似于Flow-Shop调度问题(FSP)但又区别于FSP的Semi-Flow-Shop装配调度问题(SFSP),即在系列产品的装配中,某些产品可以跳过装配工艺中的几道工序而直接进入下道工序.根据实际情况,同时考虑了工件的准备时间及劳动力资源约束.针对该类问题,以最小化生产周期为目标建立数学模型,并设计了一种改进的双层自适应单亲遗传算法,实例证明该算法具有较高的有效性.     

考虑批量装配的柔性作业车间调度问题研究

柔性作业车间调度是生产调度领域中的一个重要组合优化问题,由于取消了工序与加工设备的唯一性对应关系,因而相较于作业车间调度问题,具有更高的复杂度。针对该问题在批量装配方面的不足,考虑将批量因素与装配环节同时集成到柔性作业车间调度问题当中。以成品件的完工时间为优化目标,对该批量装配柔性作业车间调度问题进行了数学建模。针对该模型,提出一种多层编码结构的粒子群算法,并对该算法的各个模块进行了设计。最后,以实例验证了该数学模型的正确性及算法的有效性。     

基于准时交货的多品种小批量生产调度系统研究

针对多品种小批量生产为求快速响应订单生产所造成的生产中"半成品库存高、成品订单准时交货率低"的问题,运用"工业4.0思想"采用现代瓶颈理论生产调度的方法,提出以成品制造为系统关键能力资源,在保证关键资源优先的前提下,安排非瓶颈资源调度。建立了以准时交货为目标的前推后拉式综合生产调度系统。最终通过对某连接器工厂实例应用验证了该调度系统的有效性和实用性。显著解决了案例中存在的延迟交货问题,降低了订单延迟率,提高了企业效益。     

准时化生产方式（下）

二、“准时化生产方式”要素之间的相互关系“准时化生产方式”是一项系统工程,从内容上看,各项管理是一个相互联系、相互依赖、相互作用的有机整体,某一方面管理作用的发挥要依赖于整体功能的发挥。“准时化生产方式”要素及其相互关系是以贯彻标准作业和管理体制运行机制做为基石;以设备修     

准时化生产方式（上）

一汽变速箱厂的“准时化生产方式”管理工程,是一汽“七·五”扩建和技术改造中,与同步器变速箱项目配套设计并同步实施的管理项目。为了使CA141整车的性能有一个飞跃,在对美国、西德、日本的几家公司的变速箱产品进行调研对比及可行性分析后,选定用日本日野LF06S型6档同步器变速箱为CAl41新车匹配。在引进日本的产品及制造技术的同时,必须引进日本的管理思想和方法,在充分领会“丰田生产方式”精髓的基础上,结合厂情、国情,创造出一套适合同步器变速箱生产、经营特点的管理方法,把变速箱厂建设成为一个新的管理     

考虑人车分离的机场客梯车调度问题研究

为了减少机场客梯车运营成本，依据机场客梯车实际运行情况，考虑以人车分离的模式建立调度模型，分析车辆调度与人力需求对运营成本的影响。具体通过构建两阶段模型的方式来实现人车分离:第一阶段以最小化车辆固定成本、行驶成本，构建车辆调度模型;第二阶段以最小化驾驶员固定成本、转移成本和驾驶员任务均衡为目标函数，构建驾驶员调度模型。在此基础上引入实例对模型进行求解，并对优化结果包括人车数量的配置，以及调度路径的走向情况等进行分析，研究结果显示：对比传统人车固定模式，人车分离模式下人力需求平均减少36.6%、运营成本平均减少26.4%，取得了良好的优化效果。该研究可进一步完善和拓展机场客梯车调度问题的理论和方法，为机场客梯车调度问题提供新的思路；同时也可为机场地勤服务提供决策支持。     

考虑加工时间和交货期模糊的批调度问题研究

针对实际生产中存在的时间参数不确定性问题,对单机环境下同时考虑模糊加工时间和模糊交货期的成批调度问题进行研究。分别用三角模糊数和梯形模糊数表示模糊加工时间与交货期,分析了最小化总延迟的情况下工件的模糊交货期和模糊加工时间的隶属度函数与决策者对该工件的完工时间满意度的函数关系,以满意度为优化目标,建立模糊数学优化模型。设计BFEDD(Best Fit Earliest Due Date)启发式算法,以及改进的殖民地同化策略（殖民地移动）,建立改进的帝国主义竞争算法（IICA,Improved Imperialist Competitive Algorithm）对所研究问题进行求解,最后设计仿真实验验证了算法的有效性。     

考虑多目标的工艺规划与调度集成问题研究

针对工艺规划与调度集成问题在多目标优化方面的不足,考虑将多目标优化集成到工艺规划与调度集成问题中。以最长完工时间、加工成本及设备最大负载为优化目标,对该多目标工艺规划与调度集成问题进行建模,并提出了一种非支配排序遗传算法,鉴于加工信息的多样性,使用多层结构表示可行解,对该算法的选择及遗传操作等步骤进行了设计。最后,以实例验证了上述模型的正确性及算法的有效性。     

准时化生产方式所采用技术的互动原理研究

在分析准时化生产方式基本思想的基础上,详细探讨了与准时化生产方式有关的各项成熟技术的基本原理和应用方法,进而深入研究了准时化生产方式各项成熟技术之间所存在的相互影响,相互促进的密切关系,为其实际应用开拓了新的思路。     

板材制造协同及交货准时的调度研究与算法优化

研究了多生产线的置换流水车间调度问题,提出以制造协同和完工准时为调度目标,建立相对应的目标函数,建立了该问题的数学模型。针对该模型设计了PSO算法进行优化,对算法参数进行实验调整。     

考虑作业返工的资源受限项目调度问题

为了解决实际项目调度中由时常出现的作业返工现象而导致的计划中断问题,在资源受限项目调度问题的基础上引入作业返工这一不确定因素,以最小化项目工期与作业开始时间变动性的加权和为目标,建立了考虑作业返工的资源受限项目调度问题的数学模型。针对该模型,设计了面向3种不同情况的修复算法。为了从全局角度优化存在扰动的项目,在进行局部修复的同时提出一种前瞻性反应式调度算法,该算法以修复算法生成结果作为初始解,采用禁忌搜索算法进行进一步优化。通过数值实验,采用CPLEX和现有算法与所提算法进行对比,证明了算法的有效性。     

考虑人员装卸时间的作业车间调度问题

在作业车间(JobShop)调度问题中,以最小化完工时间为目标,考虑了设备距离和工序的装卸作业时间两个影响因素,建立了考虑人员装卸时间的"一人多机"的并行工作调度模型,并设计了改进的人工蜂群优化算法进行求解。算法中,只设定种群规模,通过引领蜂和跟随蜂之间的位置信息共享和身份互换机制,减少参数设置的同时提高算法的寻优精度和效率。采用基于装、卸作业的编码方式,将工件号、工序号和作业类型共同作为基因位的标识,基因位的实数权值作为算法进化对象及作业排序依据。在解码过程中,选择到达时间最早的人员对装卸作业进行操作,并利用并行工作模式安排各设备上作业的先后顺序,达到缩短总调度时间的效果。最后通过测例比较实验表明:该并行工作模式较现有生产模式具有缩短生产时间、节约生产资源的特点;改进人工蜂群算法在解决JobShop调度问题上更具有可行性与有效性。     

考虑加工质量和生产成本的柔性作业车间调度问题研究

产品质量和生产成本是一对效益背反问题,在综合考虑产品质量和生产成本的基础上建立了柔性生产车间调度问题模型。产品生产成本在传统考虑因素基础上,增加了工件线边库存使用费用。机床加工合格率对产品质量有很大影响,模型中设计了一种考虑机床加工合格率影响的产品质量评判标准。提出了产品质量和生产成本的适应度函数,设计了一种改进的遗传算法,算法中引入了一种新颖的编码方法,及选择、交叉和变异算子,对建立的模型进行求解。最后,结合算例,验证了模型和算法的有效性。     

基于配送BOM的装配线物料循环准时化配送研究

在装配制造业中,快速准确提供各个工位所需要的物料对提高产品的生产效率起着非常重要的作用.根据制造BOM和装配工艺流程制定出配送BOM,确定每个工位所需物料种类,根据产品的生产计划和生产节拍等信息确定最优配送周期,计算每次配送量,考虑配送的提前期后得出配送的准确时刻,做到循环准时化配送.     

考虑充电的多AGV的作业车间调度问题

自动导引车(AGV)在生产车间的应用,给车间调度带来许多额外的需要解决的实际问题,如运输任务AGV分配、AGV电量约束、AGV数量约束等,使得其调度问题更加复杂和困难.针对多AGV运输工件的作业车间调度的特点和约束条件,建立了考虑充电约束的多AGV运输工件的作业车间调度模型,通过虚拟设备的方法设计了工件分配和AGV运输任务的两段染色体编码,设计了工件分配和AGV任务分配的集成解码方法,并设计了改进遗传算法进行求解,进一步分析了AGV数量、AGV电量和运输时间等因素对优化目标的影响,最后通过作业车间典型算例仿真验证了模型与算法的有效性.     

考虑批量分割的虚拟单元调度研究

虚拟单元具有设备共享和逻辑重组的组织特点,能够帮助企业有效提升生产柔性,而在实际生产中,一项作业可能会包含多个相同或相似的加工操作,所以企业将这些操作分成多个批量予以加工,以节省设备的设置成本。因此,有必要在虚拟单元调度中考虑批量分割问题。构建了考虑批量分割和不考虑批量分割的多目标整数规划模型,以验证考虑批量分割后,虚拟单元调度效能的改善。介绍了考虑批量的遗传算法,并结合算例加以验证,结果显示在虚拟单元调度中采取批量分割能够帮助企业提升生产效率。     

考虑刀具约束的作业车间调度研究

为了解决车间刀具资源有限条件下的作业调度问题,首先分析考虑车间刀具约束的作业调度问题的特征,工件的工艺路线约束包括机床约束、刀具约束和工序时间约束,同时考虑机加工工序与非机加工工序,进行考虑车间刀具约束的作业调度数学模型的建立,目标是使系统完工时间最短;然后研究用于解决此生产调度模型的免疫遗传算法,实现其中的关键操作因子,包括编码、选择、交叉、变异,以及考虑刀具约束的解码等操作,得到满足车间刀具约束的生产调度方案。实例分析结果表明:与不考虑车间刀具约束的作业调度相比,通过改进的免疫遗传算法求解考虑刀具约束的作业车间调度问题,在实现对车间生产任务排产的同时,还能够考虑车间刀具资源的约束,可以在一定程度上避免在刀具资源有限条件下因刀具使用冲突而导致的停机问题。