基于着色Petri网实现A星算法的生产调度优化研究

基于着色Petri网对A星算法进行建模,研究生产调度优化问题.利用着色Petri网的理论优势,简化了大规模复杂工艺生产过程的调度模型过于复杂的问题.直接建立A星算法的着色Petri网模型,对于生产调度研究中的跨平台问题给出了一种解决方法.通过着色Petri网仿真模拟软件CPN Tools构建了基于着色Petri网的A星算法实例和生产调度实例.     

基于交替迭代遗传算法的多级车间生产计划与调度的集成优化

为了提高多级生产系统的运作效率,研究了一类多周期的多级车间生产计划与调度的集成优化问题,该生产系统由一级混批Job-shop车间和一级混流装配车间串联而成.首先建立了该类集成优化问题的混合整数规划模型,该模型从上下游生产车间的需求关系出发,综合考虑上下游车间的物料平衡、设备负荷以及开工位置等约束条件,同时满足优化上下游生产线的费用目标.然后提出了一种交替式混合遗传协调优化算法求解该集成优化问题,其主要思想是给定计划用一种混合遗传算法求调度,反过来给定已求调度用另一种混合遗传算法求取新计划,如此不断交替使用2种混合遗传算法实现计划与调度的同时优化.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

基于蚁群算法的虚拟企业生产任务调度优化研究

描述了虚拟企业生产任务调度的层次框架,该调度框架包括虚拟企业全局调度和合作伙伴局部调度两个层次.针对虚拟企业调度层的优化问题,综合考虑虚拟企业生产任务的时序逻辑关系、作业时间和生产任务集等影响因素,建立了以任务总作业时间最小化为目标的数学模型,并基于蚁群算法对上述优化模型进行了求解.应用实例与算法比较验证了优化模型与求解算法的有效性.     

改进CPSO算法在电子产品生产调度中的应用

为解决电子制造企业生产计划的调度问题,以总完工时间最小为优化目标,建立生产调度优化模型,采用改进混沌粒子群(CPSO)算法进行求解.该算法中引入一种叠加Logistic扰动的Tent算子,使得算法在迭代过程陷入局部最优时能够进入混沌搜索机制.该算法利用算子良好的均匀分布特性随机更新代表产品加工顺序的粒子位置向量,保证种群的多样性,减少出现早熟现象.利用标准测试算例与某电子制造企业生产调度实例,分别对所提出的改进算法和标准PSO算法进行对比.研究结果表明:改进算法在解的平均值和标准差上优于标准PSO算法,适用于解决实际生产调度问题.     

禁忌搜索在遥感任务调度中的应用研究

针对目前遥感产品生产集群负载不均衡、调度效果不理想的问题,提出了一种基于禁忌搜索的遥感任务调度算法.在调度算法中引入禁忌搜索思想,并增加任务需求与节点服务能力因素,将任务需求与生产节点服务能力分别用相应值描述.最后依据遥感影像和遥感产品生产流程的特点,使用禁忌搜索算法寻找任务分配全局最优解.本算法与传统的轮转法、使用率乘积法等调度算法相比,具有调度效率高、集群不均衡度小的优点,显著提高了遥感产品的生产效率.     

带有学习效应的多阶段混合流水车间调度问题研究

[目的]研究考虑学习效应和顺序相关调整时间的多阶段混合流水车间调度问题.[方法]针对该问题的特点,建立以最小化最大完工时间和总能耗为目标的混合流水车间调度问题模型,同时设计一种改进的混合蛙跳算法进行求解.采用不同规模的测试问题对提出的算法进行测试,并与另外3种算法进行对比.[结果]提出的算法的效果均优于另外3种算法.此外,不同的学习率对调度目标的影响存在差异.[结论]该研究对企业提高生产效率和节能降耗的 目标有一定的指导意义,可为企业在制定生产调度方案时提供决策支持.     

求解具有时空约束的天车调度问题Memetic算法

天车调度是一个NP难的多机多任务调度问题.针对炼钢-精炼-连铸生产过程中的天车调度问题,考虑时间和空间约束,建立了以钢水等待时间最少为目标的天车调度模型.提出了改进的Memetic算法,设计了采用任务分配规则和冲突处理规则的个体解码方式、PPX交叉算子和局域搜索算子;用该算法对模型进行求解,并与遗传算法进行比较.对某钢厂炼钢-精炼-连铸生产过程的天车调度问题的测试表明:与遗传算法相比,用该算法求解的等待时间最多减少1667%,并具有很高的稳定性.     

求解具有时空约束的天车调度问题Memetic算法

天车调度是一个NP难的多机多任务调度问题.针对炼钢-精炼-连铸生产过程中的天车调度问题,考虑时间和空间约束,建立了以钢水等待时间最少为目标的天车调度模型.提出了改进的Memetic算法,设计了采用任务分配规则和冲突处理规则的个体解码方式、PPX交叉算子和局域搜索算子;用该算法对模型进行求解,并与遗传算法进行比较.对某钢厂炼钢-精炼-连铸生产过程的天车调度问题的测试表明:与遗传算法相比,用该算法求解的等待时间最多减少16.67%,并具有很高的稳定性.     

基于混合并行混沌优化算法的 铸造生产线两阶段协同调度

高效的生产调度策略是铸造企业提高生产效率、降低生产成本的重要手段.目前,铸造生产优化调度的相关研究通常是针对熔炼浇铸加工与机加工两阶段分别进行的,制约了铸造生产线全流程优化调度的效果.针对铸造生产线生产过程当中熔炼浇铸加工与机加工协同调度问题,建立了以最小化总完工时间为目标的铸造生产线全流程优化调度模型.为了有效地解决该调度模型,提出一种混合并行混沌优化算法(HPCOA).HPCOA中设计了并行混沌搜索用于高效的全局搜索,并引入基于关键路径的变邻域搜索用于增强算法的局部搜索能力.通过在实际案例的对比试验,证明了HPCOA算法的有效性.     

无缓存流水线生产系统中AGV调度问题的研究

针对无缓存流水线生产系统中的AGV(automated guided vehicle)调度问题提出了复合评分的启发式调度算法,降低了系统中AGV执行任务的间隔等候时间.首先,通过建立数学模型,对目前主流的AGV规模估计方法做出了改进.其次,提出了一种新的基于复合评分禁忌搜索的AGV前瞻调度算法.不同于目前主流的以空驶距离为优化目标的调度算法,该算法能够以最小化工件延误时间、最小化AGV空驶距离等多目标来统筹调度AGV.最后,为验证所提算法的有效性,从多个角度与已有算法进行了实验对比.仿真实验结果表明,相较于其他算法,提出的前瞻调度算法能够更有效地解决无缓存流水线生产系统这一新场景的AGV调度问题.实车实验也证明了该算法在实际生产中的有效性.     

纺织企业生产计划调度方法的研究与实现

针对某企业生产排产混乱的状况,设计了适用于该企业的车间生产计划调度方法．首先将具有相同品种的订单合并,对同品种的订单进行批量生产,将生产完成的订单从合并订单中分离,方便后期对订单进行管理;其次设计了订单计划排产优先级算法,实现了订单自动排产优先级顺序;最后,通过对机台的实时监控,掌握机台的上机情况,为计划调度提供了有力的依据．该生产计划调度方法的应用,明罩改善了企业生产排产混乱的状况,使企业的生产管理效率显著提高．     

基于Multi-Agent技术的露天矿山生产调度系统框架的构建

针对于露天矿山生产调度系统的复杂非线性、工艺点多面广等特性,引进具有分布式管理特性的多智能体技术,建立基于多智能体技术的露天矿山生产调度系统.在系统中将生产调度分为任务Agent、生产调度Agent、爆破Agent、运输Agent、破碎Agent以及资源Agent六个单智能体.运用具有较强非线性拟合能力的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)进行局部与整体的建模,并利用粒子群优化算法对模型进行优化,得出最优化生产调度方案.对矿山实际生产调度方案的制定具有一定的参考价值.     

基于多主体的智能调度系统研究

研究了生产作业调度及智能调度系统。针对现代生产作业调度的特殊要求,对多主体技术及主体之间的协作机制在作业调度方面的应用进行了探讨,建立了基于多主体的智能调度系统框架结构和适应实际生产环境的主体模型结构,研究了在多主体结构的基础上实现作业调度的机制和方法。     

采用实时生产信息的单元制造任务动态调度方法

运用无线射频技术来实现对制造单元加工现场实时生产信息的动态获取,并针对制造单元生产过程中常发生的新任务加入、设备损坏和交货期更改的不确定性事件,以制造任务最短完工时间为调度目标,建立了单元制造任务的动态调度模型,通过引入爬山搜索方法构建了混合遗传算法,实现了对该模型的有效解算.混合遗传算法的进化操作由选择、交叉、变异与爬山进化算子组成,可有效地提高算法的收敛速度,在开发的采用实时生产信息的单元制造任务动态调度系统上进行了调度案例验证,结果表明,所提出的方法可以有效地解决不确定性事件的单元制造任务的动态调度问题,从而提高了调度方案与制造单元实际生产需求的一致性.     

无缝钢管集成生产调度模型

以天津钢管公司为背景,在分析其无缝钢管生产工艺的基础上,研究了无缝钢管三个阶段的集成生产调度建模问题,建立了管加工生产调度模型和轧管生产调度模型,并通过二者之间的联系将它们有机地结合起来,建立了轧管 管加工集成生产调度模型·结合已有的炼钢 连铸 轧管集成调度模型,可以建立钢管生产三个阶段的集成生产调度模型·此研究是为该企业开发生产调度决策支持系统的第一步,下一步是为所建模型设计有效的算法·     

一种实用的JOB-SHOP生产调度算法

根据生物遗传算法并结合工件的生产工艺知识，提出了一种JOB－SHOP生产调度新算法。该算法采用可编程控制器软件编程的巡回扫描原理，解决了生产调度的仿真问题，所提出的方法为解决生产调度问题提供了新的途径。     

基于马尔可夫决策过程的MES系统动态调度方法

针对以事件为驱动的网络化制造环境下生产系统的特征,扩展马尔可夫决策过程,根据生产制造的特点进行动态生产调度方法的研究.以面向用户标准为基础,用制造系统响应时间来评价调度算法在不同规则下具有的性能特点;根据分析结果分别确定各种调度规则在预期时间内能够达到生产优化调度或满意调度的可能程度.将调度规则与实际生产相结合,设计网络化制造环境下动态调度指令单管理系统,实现制造管理的信息化.本系统可以按照用户需求实时反映生产制造信息;根据企业情况确定调度规则,生成调度决策方案,最大程度保证企业利益.     

基于多智能体的虚拟企业任务调度研究

采用多智能体技术构建了虚拟企业任务调度运行模型,该模型包括管理智能体、任务智能体、资源智能体等。针对模型中的调度优化问题,以资源智能体所承担的生产任务为对象,综合考虑资源智能体自身已确定的生产任务、完成虚拟企业生产任务所需作业时间及转运时间等因素,建立了以生产延续时间最小化为目标的优化调度模型,并给出了粒子群优化求解算法。工业机械手实例说明了任务调度模型及实现方法的有效性。     

多载波基站协作系统下行链路中基于资源预留的用户调度策略

为在满足各用户数据高速传输前提下保证其服务的公平性,必须采用合适的调度策略.传统调度策略片面追求系统中各小区吞吐率的提升,不能根据用户业务差异灵活地调度资源.提出一种基于资源预留的用户调度策略,预留资源服务业务需求高或信道条件差的用户,同时讨论了不同情况下预留资源多少对系统性能的影响.仿真结果表明,与传统的协作调度策略相比,该策略能够以可接受的系统吞吐率降低为代价,大幅度提高系统的用户容量.