基于最短时间碎片的在线生产调度算法研究

针对订单型企业的在线生产调度问题,文章通过统计每个设备上允许插入工序的时间区间,提出了基于最短时间碎片的启发式在线生产调度算法.该算法的主要思路是将工序的先后约束关系和在同一设备上的先后执行关系统一建模为无圈有向图,从而依据最短时间碎片将新订单的调度过程转化为在有向图中添加顶点和有向边的过程.仿真实验结果表明该算法可以在保证订单交付期的前提下实现排产任务,并尽可能少地变更已排产工序在设备上的相对位置;在订单频繁到达时,调度的设备利用率较高,达到了约94%;此外,算法运行较快,适用于较大规模在线生产调度问题的求解.     

有模具约束的平行机台最小拖期和调度问题

针对某电器企业的一个瓶颈工序来制定调度方案，该问题归纳为平行机台具有模具约束，目标为最小拖期和的调度问题．本文提出了如下的启发式算法：根据模具情况运用成组技术对工作成组并生成运行表：按运行表顺序对各个运行中的工作进行指派机台，设置禁忌模具集合，避免对运行的短视性；根据工作的交货期和加工时间选择适当的机台进行加工；在各个机台运用ＮＢＲ（ＮｅｔＢｅｎｅｆｉｔｏｆＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ）算法调节顺序以减少拖期和．该算法在厂家的实际测试中，通过三个不同的实例与手工排程进行了比较，各项指标均有明显优势．     

考虑恶化和学习效应的单机成组排序问题

讨论了工件加工时间同时具有恶化和学习效应的单机成组排序问题。在这类问题中,同一组中的工件不允许分开加工,各组之间有安装时间,其中安装时间是工件组开始加工时间的简单线性函数,各组内工件的实际加工时间是关于恶化和学习效应的函数。对目标函数为最大完工时间和总完工时间两类问题分别给出了多项式时间最优算法。     

带公共交货期窗口的提前/拖期非等同多机调度问题

提出了公共交货期窗口下提前 /拖期惩罚的多台不同设备情形的零件排序模型 .在分析相应单机问题最优排序和最优交货期性质的基础上 ,证明该多机零件问题实际上蕴含着使系统 makespan达最小的多机零件排序问题 .由于使系统 makespan达最小的并行多机零件排序问题已被证明是 NP完全问题 ,因此提出了求解该零件排序问题的一个启发式算法 ,该算法计算复杂性低且对并行多机零件排序问题同样适用 .最后给出了两个数值例子 .     

Job-Shop调度问题的优化模型及算法

建立了关于 Job-Shop调度问题的一般优化模型 ,将问题归结为双层规划 ,以特例形式给出了最小完工时间与提前 /拖期 Job-Shop调度批量模型 ,构造了一个有效的求解算法 ,数值实验表明了模型及算法的正确性和有效性 .     

具有优势机器和恶化工件的流水作业排序问题

针对流水作业排序问题,建立了具有优势机器和恶化工件并且有无空闲限制的排序模型.在该排序模型中,机器加工工件时,工件的相邻加工工序之间不允许出现空闲,工件的加工时间是其开工时间的严格增加线性函数.其中讨论的优势机器有2种情况:机器形成增减增优势关系和机器形成减增减优势关系.考虑了多台机器的流水作业排序问题,其中,目标函数分别为极小化最大完工时间和极小化总完工时间,对于这两类问题分别给出了求解最优排序的多项式算法和它们的计算复杂性,并通过证明证实了算法的有效性.     

平顺移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的多目标流水车间批量调度

对平行顺序移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的多目标流水车间批量调度问题展开研究.构建以加工制造设备总停机次数、批量工件生产周期以及搬运批量工件的总次数为决策目标的基于分层序列法的多目标决策模型,利用该模型可确定批量工件的最优加工排序方案.建立平行顺序移动模式的加工与调整时间模型,该模型是求解生产周期的基础,也是为批量工件的最优调度方案制定生产作业计划的依据.提出并设计平行顺序移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的禁忌搜索算法对问题进行求解.研究结果表明:本研究可为平顺移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的批量生产流水车间选出批量工件的最优调度方案,同时可为批量工件的加工和加工制造设备的调整制定精确的生产作业计划.     

基于改进BPSO算法求解一类作业车间调度问题

针对某一大型机械厂结构车间的作业调度问题(JSP),考虑技术工人操作熟练度影响因素,以及离散型并行生产的特点,建立新的符合实际生产情况的数学模型,提出利用离散二进制粒子群(BPSO)算法来解决如何安排m位工人加工n个结构件,以达到加工时间最短的一类JSP调度问题,并依据求解的特殊性对该算法进行了改进.制定新的初始粒子产生策略,保证在可行解空间内开始进行寻优;引入"记忆库"、修改Sig函数和加入判断条件,确保粒子每次更新后都满足模型中的等式约束.通过实例验证,证实该算法是有效的,并能够得到较好的结果.同时,该数学模型在离散制造业中也具有广泛的应用价值.     

基于深度强化学习的云作业调度及仿真研究

针对复杂瞬变的多用户多队列多数据中心云计算环境中作业调度困难的问题,提出一种基于深度强化学习的作业调度方法.建立了云作业调度系统模型及其数学模型,并建立了由传输时间、等待时间和执行时间三部分构成的优化目标.基于深度强化学习设计了作业调度算法,给出了算法的状态空间、动作空间和奖赏函数.设计与开发了云作业仿真调度器,完成作...     

带有限容量缓冲库的多目标柔性作业车间调度优化

研究一类从无缝钢管生产实际中提炼出的作业车间调度问题.该问题具有生产工序间存在有限容量缓冲库,生产工艺路径柔性选择,生产设备需要转换时间,生产调度多目标等特点.针对具有这些特点的调度问题,构建了混合整数规划模型.鉴于其NP-hard性,设计改进的遗传算法进行求解,进而提出辅以局部搜索优化算法的方法,并通过企业生产实际数据比较和验证算法的性能及有效性.该模型和算法已被用于无缝钢管生产作业计划软件系统的开发,并在实际运用中取得了良好的效果,对各大钢管企业的生产调度均具有一定的实际指导意义.     

Two-stage production scheduling with an option of outsourcing from a remote supplier

This paper studies a two-stage production system with n job orders where each job needs two sequential operations. In addition to the two in-house production facilities, the manufacturer has another option of outsourcing some stage-one operations to a remote outside supplier. The jobs with their stage-one operations outsourced are subject to a batch transportation delay from the outside supplier before their respective stage-two operations can be started in-house. The problem is to design an integrated schedule that considers both the in-house production and the outsourcing with the aim of optimally balancing the outsourcing cost and the makespan. The problem is NP-hard. We have developed an optimal algorithm and a heuristic algorithm to solve the problem, and conducted computational experiments to validate our model and algorithms. Our modeling and algorithm framework can be extended to handle other more general cases such as when the outside supplier has a production facility with a different processing efficiency and when there are many outside suppliers on a spot market.     

不确定处理时间批处理过程的鲁棒调度新策略

针对化工批处理调度过程中处理时间不确定的问题,建立了具有分解结构的调度模型,提出了一种新的鲁棒调度策略.策略由基本调度策略和在线调整两部分组成,分别与模型的主问题和子问题相对应.提出了基于遗传算法的分解算法求解模型,以获取具有鲁棒性和最优性的基本调度策略.通过对子问题的分析,提出了运用简单的推理进行在线调整的方法,无需复杂计算,并运用动态规划的原理说明了该方法的可行性和最优性.最后用实例说明了该鲁棒调度策略的有效性.     

交货期窗口下的并行机调度问题的遗传算法

给出了一种求解不同交货期窗口的并行机调度问题的混合遗传算法，根据问题的特征采用扩展排列编码方式表示工件的分配和排列，利用给出的调度优先级规则和最好适应值规则相结合的启发式算法对每台机器上工件的顺序进行调整，实验表明所给的算法是有效的。     

An optimal online algorithm for fractional scheduling on uniform machines with three hierarchies

This paper is concerned with the fractional version of online hierarchical scheduling problem on uniform machines. In the problem, the jobs and machines have several different hierarchies and each job can be arbitrarily split between the machines with hierarchies not above the hierarchy of the job. The objective is to minimize the makespan. The authors present an optimal algorithm for the problem with three hierarchies.     

Unbounded batch scheduling with a common due window on a single machine*

The common due window scheduling problem with batching on a single machine is dealt with to minimize the total penalty of weighted earliness and tardiness. In this paper it is assumed that a job incurs no penalty as long as it is completed within the common due window. It is the first time for the due window scheduling to be extended to this situation so that jobs can be processed in batches. An unbounded version of batch scheduling is also considered. Hence, jobs, no matter how many there are, can be processed in a batch once the machine is free. For two cases that the location of due window is either a decision variable or a given parameter, polynomial algorithms are proposed based on several optimal properties.     

基于事件驱动的Job Shop仿真调度系统

解析模型通常难以适用于ＦＭＳ调度中，本文提出了一种事件驱动的仿真模型，并结合滚动调度策略介绍了这种模型的仿真原理。在此仿真模型的基础上，研究了工件连续到达，且在加工过程中有机器件损坏和修复及工件到期时间可改变这样的动态环境下的ＪｏｐＳｈｏｐ调度问题。最后给出了仿真结果。     

MPS上作业的分配和调度问题

多处理机系统MPS(MultiprocessorSystem)上作业的分配和调度问题是其运行效率的关键.本文讨论的是具有不相容性作业集的作业分配和调度问题,提出了一种启发式方法及其定量分析技术,并证明了相关定理和若干推论.     

SCHEDULING WITH REJECTION AND NON-IDENTICAL JOB ARRIVALS

In this paper, we address the scheduling problem with rejection and non-identical job arrivals, in which we may choose not to process certain jobs and each rejected job incurs a penalty, Our goal is to minimize the sum of the total penalties of the rejected jobs and the maximum completion time of the processed ones, For the off-line variant, we prove its NP-hardness and present a PTAS, and for the on-line special case with two job arrivals, we design a best possible algorithm with competitive ratio （√5＋1/2） .     

一类带有安装时间的单机成组排序问题

针对一类带有准备时间和安装时间的单机成组排序问题,给出了求解最优排序的多项式算法。其中每个工件都具有自己的准备时间,组和组之间具有安装时间,并且安装时间和已经加工完工件的加工时间有关。所有工件在机器上加工时,一次只能加工一个工件,工件不可中断,组内工件连续加工,组和组之间需要安装时间。对目标函数为极小化最大完工时间的单机成组排序问题,给出了求解最优排序的多项式算法。原问题不是成组问题,为此在原问题的基础上添加了工件的成组问题且组内每个工件都具有自己准备时间,其结果是依然能给出求解最优排序的多项式算法。     

工件带有温降的生产与前运输协调调度问题

研究单机环境下生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数是最大完成时间最小化.具有热状态的工件等待加工时温度降低会导致处理时间的增加,从而假设具有热状态工件的实际处理时间为等待时间与初始处理时间之和,温度无变化工件的处理时间不变.对于车辆数为1,被调度工件均温度不变化问题,给出最优算法;证明了车辆数为1,同时存在热状态工件和温度不变化工件的调度问题和车辆数为2,同时存在热状态工件的调度问题是强NP困难问题.