作业车间调度的非合作博弈模型与混合自适应遗传算法

采用博弈理论,建立了一种基于非合作博弈的作业车间任务调度模型.在该任务调度模型中,将源于不同客户的制造任务映射为非合作博弈模型中的局中人,并将与制造任务包含的工序集所对应的可选加工设备映射为可行方案集,使各制造任务的加工完成时间和成本组合形成的多目标综合指标映射为收益函数,从而将对任务调度模型的求解转换为寻求非合作博弈模型的Nash均衡点.通过设计的爬山搜索混合自适应遗传算法、自适应交叉和变异算子,实现了对该任务调度非合作博弈模型的Nash均衡点的有效求解,同时算例仿真结果也验证了所提出的调度方法的正确性.     

基于遗传算法的网络化制造车间调度

针对卷铁芯变压器网络化制造车间的调度问题,给出了调度系统的整体框架,将这个网络化制造系统分为两层调度体系.上层调度体系负责各车间生产任务的部署,下层车间级的调度为各具体生产环节的执行.以剪裁车间的生产加工为例,提出了一种基于改进遗传算法的调度模型,在基于作业的编码方法上融入了基于机器分配的编码方法,并据此设计了相应的交叉变异操作,兼顾了生产成本和生产时间两个目标,有效地解决了多目标优化问题.     

基于遗传算法的工艺规划与调度集成方法

为了实现制造系统中的工艺规划与调度集成，采用遗传算法解决工艺规划与调度集成的问题，并构建了相应的工艺规划与调度集成模型．在对遗传编码和算子结构的设计中，利用交叉算子来变换加工顺序，用变异算子来改变工艺路线．在考虑设备负载平衡以及加工任务完成时间最短的条件下，将工艺规划和车间调度相结合，实现了最优工艺路线与调度结果的同时生成．通过算例分析，证明此方法能够有效地实现工艺规划与调度的集成．     

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.     

一种基于遗传算法的网格调度算法的研究

分析网格中现有的调度算法的优点以及不足,综合考虑带宽和数据传输量等因素,利用遗传算法的选择,交叉,变异特性,有效的减少任务的完成时间,同时考虑到任务可能存在的异常现象。引入重调度思想解决该问题,最后提出了一种新的适用于网格环境下的任务调度算法,并通过模拟实验进行验证。     

基于多智能体技术的虚拟企业任务调度

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,建立了以制造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.最后以工业机械手制造实例说明了任务调度模型及求解算法的有效性.     

基于不同分配策略的云计算任务调度性能比较与分析

形式化描述了云计算环境下的负载均衡任务调度问题,借助动态规划方法形式化推导了最早完成时间的启发式优先分配策略,给出了基于先易后难优先分配策略、先难后易优先分配策略的启发式云计算任务调度算法。阐述了基于顺序调度策略、先易后难优先分配策略、先难后易优先分配策略等启发式任务调度算法和基于禁忌搜索策略、元胞演化策略等智能任务调度算法。针对不同分配策略的云计算任务调度进行性能比较与分析,提出了完成时间可改进百分比和资源负载平衡因子的调度性能评价指标,实验数据对比充分表明:与启发式调度算法相比,智能调度算法能减少任务执行时间,优化资源负载均衡性能。     

基于虚拟刀具库FMS刀具分配策略研究

在FMS刀具管理系统中,刀具分配与调度策略的优劣直接影响系统加工效率。为了减少系统的刀具数量,降低刀具在单元间运输的频率,最终降低生产成本,该文提出了综合成组技术和虚拟刀具库思想的刀具分配策略。根据FMS生产作业计划和加工各零件的刀具使用情况,利用遗传算法,得出按最佳零件序列和最佳刀具序列的顺序构成最终结构化矩阵,最后得出加工工件的零件族和对应的刀具集,为刀具强度优化提供条件,较好地解决FMS中刀具的分配问题。     

低碳制造环境下车间有限刀具多目标调度研究

为解决低碳制造环境下刀具在机床之间的调度问题,基于任务的机床分配方案,聚焦于车间内刀具的流转和使用过程,建立了综合考虑生产任务的完工时间、加工成本及加工碳排放的多目标刀具调度模型。针对调度过程中刀具资源数量和寿命受限的问题,在NSGA-Ⅱ算法基础上,提出了考虑解个体不可行度的选择算子,并利用不可行阈值的自适应更新方法,维持种群中不可行解在一定的比例,用来提高算法对于优化解的搜索能力。实验验证结果表明,与仅考虑完工时间的模型相比,本模型得到优化方案的加工成本、碳排放分别降低了21.8%、14%。所建立的多目标刀具调度模型能有效地解决低碳制造环境下车间有限刀具的调度问题,计算得到的帕累托最优解集为刀具的优化调度提供了可行的解决方案。     

基于改进遗传算法的多级关联资源协调调度技术

在实际生产调度中,存在一类人员、设备、夹具、刀具等多级资源共同参与调度的情况.与传统的机加调度不同,此类调度问题增加了人员、卡具、刀具的约束.文中提出了基于改进遗传算法的多级关联资源协调调度技术以解决此类问题.本技术主要包含应用遗传算法在满足匹配关系的多级资源之间进行动态组合,通过适应度计算保留质量好的多级资源组合及面向资源协调的多级资源工序调度时间处理,根据选定工序所需资源占用情况,寻找最早的工序插入的时间区域,并结合工程实例分析验证了该技术的有效性.      

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MAS的生产计划与控制系统研究

生产计划与控制是制造企业的核心问题,Agent技术是进行分布式制造系统建模的一种主要方法之一。文章针对多品种、小批量的订货生产型中小企业生产计划与控制的特点,提出了基于多代理系统的生产计划与控制系统模型,分析了该系统模型的运行模式,并对系统中MAS的框架应用结构以及多Agent的实现方式进行研究和探讨,有效地解决了生产计划的不可行问题。     

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.     

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。     

集装箱港口集疏运调度系统作业模式的仿真分析

为解决复杂的集装箱港口集疏运系统多阶段动态调度的问题,借鉴柔性制造系统(FMS)生产调度问题的研究方法,提出了由集装箱集疏运问题向FMS生产调度问题转化的方法和模型;分析了各个阶段动态调度的决策点和决策规则,提出了基于规则的方法实现集装箱集疏运系统的实时动态调度,为集装箱码头调度问题的研究提供了新思路和新方法.利用WITNESS仿真工具分别模拟了面向作业线的静态调度和面向作业面的动态调度两种集装箱集疏运调度模式,结果表明,动态调度模式的效率提高了约9.66%.     

基于萤火虫算法的学习遗忘效应BFSP问题研究

对于以最小化最大完工时间为目标的阻塞流水车间调度问题(BFSP),现有研究较少同时考虑学习效应及遗忘效应对生产调度的影响,为此构建了BFSP问题的学习遗忘调度模型,结合基于Pairwise的局部搜索策略,应用萤火虫算法对小批量生产时的学习遗忘效应BFSP问题进行求解.对Car类问题及其学习遗忘调度模型的大量仿真测试,表明了改进萤火虫算法求解该类问题的可行性和有效性.同时,证明了学习效应能够降低最大完工时间,从而提高生产效率;而遗忘效应会使得学习效果减弱,从而导致最大完工时间的增加,学习效应和遗忘效应在生产调度中的影响是客观存在且不可忽略的.     

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·     

生产调度问题研究平台的设计与开发

生产调度是生产管理系统关键的核心技术,对生产调度问题建模和算法的研究,已成为现代生产企业提高生产效率和经济效益的重要研究课题.本文基于开放式、集成式的思想,设计与开发了生产调度问题仿真实验软件平台,该平台集问题参数设置、数据生成与管理、算法函数调用与监控、计算结果输出与显示等功能于一体,并结合人机交互技术,使用方便、快捷,具有可扩展性和易维护性,可为多种生产调度问题的模型与算法研究提供可靠依据.