检索结果-内蒙古大学图书馆

运筹学学报 2018年第4期22卷 17-30页

作者：蔡爽杨珂刘克中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

考虑具有机器适用限制的多个不同置换流水车间的调度问题.机器适用限制指的是每个工件只能分配到其可加工工厂集合.所有置换流水车间拥有的机器数相同但是具有不同的加工能力.首先,针对该问题建立了基于位置的混合整数线性规划模型;进而... 详细信息

考虑具有机器适用限制的多个不同置换流水车间的调度问题.机器适用限制指的是每个工件只能分配到其可加工工厂集合.所有置换流水车间拥有的机器数相同但是具有不同的加工能力.首先,针对该问题建立了基于位置的混合整数线性规划模型;进而,对一般情况和三种特殊情况给出了具有较小近似比的多项式时间算法.其次,基于NEH方法提出了启发式算法NEHg,并给出了以NEHg为上界的分支定界算法.最后,通过例子说明了NEHg启发式算法和分支定界算法的计算过程,并进行大量的实验将NEHg与NEH算法结果进行比较,从而验证了NEHg算法的有效性.

关键词：分布式置换流水车间机器适用限制混合整数线性规划模型启发式算法分支定界算法

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改进遗传算法求解分布式置换流水车间调度问题

改进遗传算法求解分布式置换流水车间调度问题

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作者：孙志卫天津理工大学

学位级别：硕士

随着生产全球化和制造企业的规模化,分布式生产调度在各个大型制造企业中广泛应用,成为车间调度研究领域的重点研究问题。分布式车间调度问题的目标是在各约束条件下,对工件进行合理的分配和排序,实现期望的绩效目标。然而,分布式车间... 详细信息

随着生产全球化和制造企业的规模化,分布式生产调度在各个大型制造企业中广泛应用,成为车间调度研究领域的重点研究问题。分布式车间调度问题的目标是在各约束条件下,对工件进行合理的分配和排序,实现期望的绩效目标。然而,分布式车间调度问题的理论研究较少,分布式车间调度问题的整数线性规划模型需要完善,用于解决分布式车间调度问题的算法也十分有限,易过早的陷入局部最优。为了使分布式调度问题最大完工时间最短,有效地解决分布式生产车间调度问题,本文将改进遗传算法用于解决分布式工作车间调度问题。首先,按照最早完工的原则运用K-means方法对工件进行聚类,然后将聚类后的工件均匀地分配到各个车间内,再混合运用NEH和随机两种方式对分配到车间内的工件进行排序,完成对种群的初始化。然后,计算适应度并挑选精英染色体,根据挑选出精英染色体构建并更新概率矩阵,按照区块的组成规则挖掘区块形成区块库,依据区块库和概率矩阵中的信息运用轮盘赌的方式构建人工染色体,将人工染色体注入到人工染色体中。通过基于工厂层次的染色体片段交叉和跨越工厂基于工件排序的染色体片段交叉两种方法对基因进行重组,提高解的多样性。为验证算法的寻优性,将实验结果与其他众所周知的进化算法进行比较,证明所提出算法的有效性。

关键词：分布式置换流水车间遗传算法区块人工染色体整数线性规划模型

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基于改进人工蜂群算法的分布式置换流水车间调度研究

基于改进人工蜂群算法的分布式置换流水车间调度研究

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作者：顾瀚安徽工程大学

学位级别：硕士

在生产全球化的背景下,经济发展十分迅速,客户的需求越来越多样化,制造企业的规模也越来越庞大,我国生产制造企业正面临日趋激烈的市场竞争。为了提高生产效率,同时降低成本,许多企业已经开始将传统的集中式生产拓展到分布式生产中,设... 详细信息

在生产全球化的背景下,经济发展十分迅速,客户的需求越来越多样化,制造企业的规模也越来越庞大,我国生产制造企业正面临日趋激烈的市场竞争。为了提高生产效率,同时降低成本,许多企业已经开始将传统的集中式生产拓展到分布式生产中,设立多个工厂,所以分布式生产调度如今已广泛应用于各种大规模制造企业中,并成为学者在车间调度领域研究的重点。分布式置换流水车间调度问题(Distributed permutation flow shop scheduling problem,DPFSP)作为车间调度中的一种典型问题,也是置换流水车间调度问题(Permutation flow shop scheduling problem,PFSP)的一个拓展,同样属于NP-hard问题,不仅要对工件进行一个合理的加工排序,同时也需要权衡工件对于工厂的分配,属于一种组合优化问题,对于最优目标的实现是非常困难的。在DPFSP的基础上再加入零空闲约束,研究零空闲分布式置换流水车间(No-idle distributed Permutation flow shop scheduling problem,NDPFSP)可以减少加工机器因为闲置所产生的能耗,更好地实现节能减排,同时也可以将生产成本进一步降低。因此本文针对PFSP、DPFSP及NDPFSP问题,提出改进的人工蜂群算法进行求解。首先,指出本文的选题背景和研究意义,总结PFSP、DPFSP、NDPFSP和人工蜂群算法的国内外研究现状。接着,对基本人工蜂群算法进行简单的介绍,包括算法的原理、特点以及算法步骤。再次研究PFSP,针对这一问题,对人工蜂群算法进行改进。在雇佣蜂阶段,融入差分进化算法的思想,加入高斯变异算子,使收敛速度加快;在跟随蜂阶段,加入自适应策略,将算法的勘探和开发能力进行平衡;在侦察蜂阶段,加入柯西变异算子,避免陷入局部极值。然后研究DPFSP,针对这一问题,对人工蜂群算法进行改进。在雇佣蜂阶段,首先生成一个随机数,根据随机数值的大小来决定选取插入操作或者交换操作(插入操作分为工厂内插入和工厂间插入,交换操作分为工厂内交换和工厂间交换),随机选取两个工厂,若工厂相同,则采用工厂内操作,若工厂不同,则采用工厂间操作。在跟随蜂阶段,跟随蜂先根据适应度值的大小选择一个最佳食物源,然后将雇佣蜂寻到的食物源参照最佳食物源进行一个变异操作,得到一个新的食物源,即为新解。在侦察蜂阶段,使用和雇佣蜂阶段相同的四种操作方式。最后研究NDPFSP,针对这一问题,对算法进一步改进。在雇佣蜂阶段,加入扰动算子,对于工厂内部交换和工厂内部插入操作进行改进,跟随蜂阶段同DPFSP所提算法中的一致,在侦察蜂阶段使用和雇佣蜂阶段相同的四种操作方式。针对不同的调度问题,利用各种规模的算例进行仿真测试,并对测试结果进行分析,验证所提算法的有效性和优越性。

关键词：车间调度分布式置换流水车间人工蜂群算法变异算子零空闲

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考虑拖期和拒绝惩罚的分布式置换流水车间调度问题研究

考虑拖期和拒绝惩罚的分布式置换流水车间调度问题研究

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作者：林臻聊城大学

学位级别：硕士

随着经济全球化的发展,分布式生产已成为当前工业生产的主流趋势,与之相关的分布式置换流水车间问题已成为研究热点。以电子制造业为例,生产企业通过在全球开设工厂,降低了产品的生产成本,扩大了产品的市场份额,提高了企业的抗风险能力... 详细信息

随着经济全球化的发展,分布式生产已成为当前工业生产的主流趋势,与之相关的分布式置换流水车间问题已成为研究热点。以电子制造业为例,生产企业通过在全球开设工厂,降低了产品的生产成本,扩大了产品的市场份额,提高了企业的抗风险能力,并可以更快的将产品交付客户,提高了客户的满意度。在电子制造行业,由于新产品更新换代的速度快,顾客希望尽快拥有新的电子产品,因此工厂需要在较短的时间内生产大量的新产品,并通过不断的技术转型,更换新的设备和工艺来生产新产品。在这个过程中,有两种状况不可避免。第一种状况是拖期交付产品,由于物料准备不足、生产设备故障、各种资源有限等原因,工厂无法在约定日期内交付产品。此时工厂需要根据拖期交付的日期,支付拖期惩罚。第二种状况是拒绝加工产品,当订单数量超过工厂的生产能力时,工厂可能会根据订单优先级进行调度和加工,优先级较低的订单会被拒绝,此时工厂需要根据合同约定,支付拒绝惩罚。而工厂的利润与拖期惩罚和拒绝惩罚密切相关。目前,还没有与具有拒绝工件相关的分布式置换流水车间调度问题相关的研究,以最大化总利润为目标的相关文献研究也较少。本文针对带有截止日期的分布式置换流水车间问题展开研究,主要内容如下:(1)针对考虑拖期和拒绝惩罚的分布式置换流水车间调度问题,分析了带有拒绝工件的车间调度的问题特征和约束条件,以最大化总利润为目标,设计了一种迭代贪婪算法来求解问题。首先,提出基于截止日期、交付期、拖期和拒绝惩罚等四种规则产生工件的种子序列,再根据贪心策略依次插入工件来生成初始解。在破坏阶段,将不固定数量的工件从工厂的工件加工序列中移除。在重构阶段,设计了一种基于问题特性的工件插入方法。在局部搜索阶段,设计了两个局部搜索方法用于提高重建阶段产生的解的质量。在接受解阶段,提出了一种重启策略以尽可能避免解陷入局部最优。(2)针对考虑释放时间和拒绝工件的分布式置换流水车间调度问题,以最大化总利润为目标,基于问题特性提出了两种启发式算法。首先优化了种子序列生成规则,提出了最大单位价值规则和最大单位价值与拒绝惩罚规则。然后设计了两种工件分配方法,分别是最小拖期惩罚增量分配方法和最大利润增量分配方法。最后将种子序列生成规则与工件分配方法相结合,提出一种基于问题特性的启发式算法。(3)针对考虑释放时间和拒绝工件的分布式置换流水车间问题,以最小化总利润为目标,提出了一种迭代贪婪算法。在破坏阶段,设计了一个集合用于记录被取出工件的工厂序号。在重建阶段,计算集合中工厂的可用时间,并将工件插入工厂。在局部搜索阶段,设计了三种局部搜索算子来改进重建阶段产生的解。在接受解阶段,提出了一种重启机制,以尽可能避免解陷入局部最优。针对上述的两个问题,大量的仿真实验验证了所提算法的有效性和优越性。

关键词：分布式置换流水车间启发式迭代贪婪算法总利润拒绝工件

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K-means聚类算法在分布式置换流水车间调度问题中的应用研究

K-means聚类算法在分布式置换流水车间调度问题中的应用研究

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作者：杨瑞峰天津理工大学

学位级别：硕士

在经济全球化的大趋势下,分布式调度已经得到了众多企业的关注,成为企业提高经济效益的重要研究方向之一。本文的研究目的是针对分布式置换流水车间调度问题,设计用于解决工件分配和工件排序问题的算法,以便对分布式车间的实际生产有所... 详细信息

在经济全球化的大趋势下,分布式调度已经得到了众多企业的关注,成为企业提高经济效益的重要研究方向之一。本文的研究目的是针对分布式置换流水车间调度问题,设计用于解决工件分配和工件排序问题的算法,以便对分布式车间的实际生产有所启发。本文首先构建了分布式置换流水车间调度模型,提出了K-means聚类与NEH算法结合的NEH-K启发式算法,将工件在机器上的加工时间作为聚类标准进行聚类,再将得到的聚类集依次平均分配至各个工厂,尽可能平均每个工厂的总加工时间。本文还将K-means算法思想改进了遗传算法的适应度函数与交叉变异算子,使得改进后的遗传算法在计算过程中能保留种群的多样性,脱离局部最优。对比现有启发式算法与智能算法,评估了NEH-K算法与遗传K-means算法的性能,结果表明,这两种算法具有较好的鲁棒性和准确性。

关键词：分布式置换流水车间 K-means聚类初始化 NEH 遗传算法

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基于AGNES算法的分布式置换流水车间调度问题研究

基于AGNES算法的分布式置换流水车间调度问题研究

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作者：王媛媛天津理工大学

学位级别：硕士

随着经济的快速发展,分布式车间调度问题逐渐受越来越多的企业关注,因此如何提高企业的生产效率,已成为一个重要的研究领域。本论文旨在探讨分布式置换流水车间调度问题,以求解作业分配与作业排序等问题,为分布式车间提供参考。首先,建... 详细信息

随着经济的快速发展,分布式车间调度问题逐渐受越来越多的企业关注,因此如何提高企业的生产效率,已成为一个重要的研究领域。本论文旨在探讨分布式置换流水车间调度问题,以求解作业分配与作业排序等问题,为分布式车间提供参考。首先,建立了一个调度模型,在此基础上,采用AGNES算法对工件进行了分层聚类,并与NEH算法相结合,将所获得聚类簇均衡分配至各个车间,从而避免了个别车间的生产周期过长。除此之外,还对传统遗传算法的适应性函数和自适应交叉变异算子进行了改进,并将2-Opt置换操作引入到遗传算法中,使该算法在保持群体多样性的同时还能够摆脱局部最优。对已有的启发式算法与智能算法进行了比较,并对其性能进行了评价。实验证明,两种方法都是比较稳定和精确的。

关键词：分布式置换流水车间层次聚类 AGNES算法遗传算法

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考虑时间和能耗的预制箱梁变速流水车间优化调度方法

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控制工程 2025年

作者：王化明王金涛娄航宇山东新松工业软件研究院股份有限公司东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室

针对预制箱梁生产企业在多车间并行加工特性，将其归纳为加工时间可变的分布式置换流水车间调度问题，建立以了一个完工时间和能源消耗为目标函数的混合整数规划模型，并提出一种模因算法进行求解。首先，采用混合策略生成高质量初始种... 详细信息

针对预制箱梁生产企业在多车间并行加工特性，将其归纳为加工时间可变的分布式置换流水车间调度问题，建立以了一个完工时间和能源消耗为目标函数的混合整数规划模型，并提出一种模因算法进行求解。首先，采用混合策略生成高质量初始种群。其次，依据问题特性引入多种遗传算子和局部搜索算子，提高算法的开发和探索能力。同时，采用基于机器学习的预选择策略来平衡两类算子的资源分配。最后，利用所提算法在一系列扩展Taillard测试算例和实际工程案例上进行仿真实验，并与4种先进智能算法进行比较。实验结果验证了提出算法的优越性，为现实中混凝土箱梁生产调度提供了更为科学有效的方法。

关键词：多目标优化模因算法分布式置换流水车间预制箱梁

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集成工人分配与分布式流水生产调度的改进蛇优化算法

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控制工程 2024年

作者：熊福力张涛西安建筑科技大学信息与控制工程学院

针对分布式置换流水车间实际生产过程中工人分配与生产调度问题，建立了以最小化工人工资与总拖期惩罚之和为目标的混合整数非线性规划模型。鉴于问题的复杂性，提出了一种融合多策略的改进蛇优化算法。首先，设计了一种由三个向量表示... 详细信息

针对分布式置换流水车间实际生产过程中工人分配与生产调度问题，建立了以最小化工人工资与总拖期惩罚之和为目标的混合整数非线性规划模型。鉴于问题的复杂性，提出了一种融合多策略的改进蛇优化算法。首先，设计了一种由三个向量表示解向量组的编码解码方式。其次，在初始化阶段加入分段混沌映射，增强种群多样性；在开发阶段采用有效的邻域结构提高算法搜索能力，同时引入模拟退火机制，增强算法跳出局部最优的能力，提高算法的全局搜索能力。最后，设计仿真实验测试算法性能，实验结果表明，相对于对比算法，所提算法在求解质量上表现更优。

关键词：分布式置换流水车间工人分配生产调度蛇优化算法邻域结构

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