集成生产与预防性维护的流水线车间调度算法

为使机器的可利用率最大化,建立了机器预防性维护的优化周期模型.为同时考虑生产调度与预防性维护调度,以最小Makespan为调度优化目标,提出了一种结合优化预防性维护周期模型的集成启发式调度算法.仿真结果表明,集成启发式算法对流水型车间进行生产与预防性维护调度是有效的和实用的.     

考虑设备可用性约束的单机调度问题

针对某转子生产车间设备可靠性低导致的工件加工质量差这一问题,研究带有设备可用性约束的单机调度问题.通过设备的可靠性定义其可用性,而设备可靠性可以通过预防性维护得以恢复.在建模时考虑了多种不同改进效果的预防性维护,以最小化总拖期时间为优化目标,并设计了遗传算法对模型进行求解.算例结果表明,所提出的决策模型能够有效应对设备...     

带有交货期时间窗的生产与维护联合调度优化

为探讨拉式生产环境下设备故障对准时交货的影响,建立了单设备预防性维护和生产调度联合优化模型.提出一种提前/拖期惩罚成本隶属度函数,同时选用简单维修和更换2种不同的维护方式,以具有交货期时间窗的提前/拖期惩罚成本与维护成本之和为优化目标,决策工件加工顺序和维护周期.提出一种新的算法LSA(LongestShortest Processing Time Based Algorithm),与遗传算法(GA)结合,采用GA-LSA对模型优化求解,与枚举算法和改进GA比较,证明其有效性.通过不同问题规模下联合优化分别与独立优化和单一维护方式联合优化方法进行对比,结果表明,相对其他2种方法,所提出的方法更加有效.     

基于健康指数的预防性维护与多目标生产调度联合优化建模

以健康指数逐渐衰退的单机生产设备为研究对象,引入役龄递减因子和故障率递增因子,建立了设备的修复非新模型.在此基础上,综合考虑维护方案与生产调度间的相互作用与决策实际,在预防性维护建模中拓展分析作业延误平均成本率,在生产调度中提出最小作业中断成本目标,并结合最小最大期望延迟时间、最小总期望延迟时间,以实现多目标全局决策优化.通过实例分析,结果表明,建立的基于健康指数的预防性维护与多目标生产调度联合优化模型可有效地规划出统筹维护周期与生产排程的综合优化方案.     

带缓冲的串行生产系统预防性维护策略

为了保证产能的同时能有效降低系统单位时间运作成本,提出了带缓冲区的串行生产系统预防性维护决策模型.首先,通过分析系统运行过程中的缓冲变化,提出同时考虑上下游设备故障及其缓冲区的周期性维护策略.在此基础上,结合串行生产线的特点,以总维护成本最小化为优化目标,建立有限时间内的系统维护成本分析模型.最后,构建求解最优缓冲量和维护时刻点的演化迭代算法,并对模型进行实例分析,结果表明构建的模型是有效且实用的.     

考虑周期性维护与工时恶化的单机调度研究

机械加工的"个性化定制"和"多品种小批量生产"需求与日俱增,生产的高度灵活性和设备维护的必要性给调度工作带来了巨大挑战,实际生产伴随的工时恶化效应使得调度问题更加复杂。为了解决周期性维护策略下考虑工时恶化的单机调度和维护决策问题,利用分段线性函数对工时恶化进行描述,分别基于固定周期维护与柔性周期维护的特点,以最小化最大拖期成本和维护成本为目标建立模型,通过数值实验和调参分析,确定了维护决策的关键和非关键因素。结果表明:柔性周期维护没有批次空闲,目标函数值随β/α比值的增大呈阶梯增长状,能实现成本的"自适应"调节,较固定周期维护有显著优势。构建生产与维护的联合调度模型,可实现维护策略的优劣对比和生产与维护的联合决策,降低企业生产和维护的运营成本。     

考虑质量衰退的批量调度与预防性维护的联合优化

针对生产调度过程中由于设备退化引起产品质量劣化的问题,构建了考虑质量与设备状态之间的耦合关系以及生产批次可分的批量流调度与预防性维护的联合优化模型。假设设备存在"受控"和"失控"两种状态,利用设备"失控"状态下产生的不合格品作为媒介描述上游设备与下游设备之间的随机依赖性,以最小化期望完工时间以及总成本为优化目标建立了数学模型;设计改进的差分进化算法对模型进行求解;通过数值实验验证了算法的收敛性,并通过对比实验对模型性能进行分析,结果显示了该联合优化模型的有效性。     

一种多原则机械系统预防性维护调度方法的研究

预防性维护对机械系统的安全性,高效性,可靠性运行操作是非常重要。预防性维护调度的基本原则是:系统的成本原则,可靠性原则,这两调度原则被认为目标相互矛盾。通过改进强度帕累托进化算法来寻找最佳的折衷解决方案,根据模糊集理论找到最佳折衷方案的帕累托最优解,并对多原则预防性维护调度方法的概念和数学模型进行了解释,用一个案例说明新方法的实际应用。     

一种多原则机械系统预防性维护调度方法的研究

预防性维护对机械系统的安全性,高效性,可靠性运行操作是非常重要。预防性维护调度的基本原则是:系统的成本原则,可靠性原则,这两调度原则被认为目标相互矛盾。通过改进强度帕累托进化算法来寻找最佳的折衷解决方案,根据模糊集理论找到最佳折衷方案的帕累托最优解,并对多原则预防性维护调度方法的概念和数学模型进行了解释,用一个案例说明新方法的实际应用。     

并行机系统生产计划与预防性维护联合建模

以多设备、多周期、多产品、有限产能批量计划问题(CLSP)模型为基础,采用基于设备运行的预防性维护思想与成组维护策略,建立以系统生产与维护总成本最小化为目标的并行机系统生产计划与预防性维护联合决策的模型,以便更加准确地反映实际生产过程中生产计划与维护活动的耦合关系.针对以上模型特点,构造启发式算法,通过维护活动的嵌入与移动,并结合生产批量的移动调整,优化系统生产和维护计划.数值实验表明,该模型能有效避免设备的过度维护问题,减少固定维护成本,从而降低生产与维护总成本.所设计的算法在实验结果上与直接用CPLEX求解的最优解接近,在求解速度以及规模上也更有优势.     

一类具有维护和共同工期的单机排序问题

主要讨论了带有维护和共同工期的单机排序问题.工件的实际加工时间是与该工件在排序中的加工位置相关的.目标函数是共同工期相关的费用、提前完工的工件存储费用和不能在工期内完成的工件的惩罚费用之和.最后给出了多项式动态规划算法.     

应用遗传算法求解模糊参数的单机调度问题

应用遗传算法求解基于可能性理论的模糊参数单机调度问题. 在单机调度问题中,作业处理时间和要求完成期限均为模糊数,而作业的权重是正的精确数. 在设计的遗传算法中,个体基因的表示采用整数排列,交叉操作使用交换子串的交叉算子,变异操作使用移动变异算子,个体评价使用基于序的评价函数. 最后用算例说明算法的有效性.     

成组生产条件下考虑学习和遗忘效应及设备维护的调度策略

以成组生产的单机系统为对象,将学习和遗忘效应及维护策略融入调度模型,以使建立的调度模型更加符合实际.在考虑学习效应时,既考虑了同种零件本身的学习效应,又考虑了同一零件族内各零件间相互的学习效应,并采用相似度表示加工零件类型的转换对学习程度的影响,即遗忘效应;在考虑维护策略时,采取完美预防维护策略来减少设备发生故障的概率,预防性维护仅在加工完一个批量后进行,并采用小修处理批量中出现的设备故障.在此基础上,以总完工时间最短为目标,建立了调度和预防维护决策的整合模型,并通过算例分析验证了模型的有效性.
     

一类具有学习效果的单机排序问题

讨论一类具有学习效果的单机排序问题.在这类问题中,由于学习效果的作用,工件加工时间将逐渐减少.学习效果通过工件正常加工时间的分段线性函数来描述.基于对问题的分析,把目标函数为极小化总惩罚的工期确定问题转化成指派问题,从而得到问题的多项式算法.对于极小化完工时间和与完工时间偏差的双目标问题,其一般情况同样可以转化成指派问题.此外,对于某些特殊情况,给出了极小化最大完工时间问题与完工时间和问题的简便算法.     

A Genetic Algorithm for Single Machine Scheduling with Fuzzy Processing Time and Multiple Objectives

IntroductionMachineschedulinghasbeenoneoftheconsiderableresearchtopicsoverthelastdecades.BranchandBoundalgorithmsfordeterminingtheoptimalmakespanhavebeendevelopedandtestedonsmallsizedproblems.Inaddition,dispatchingrulebasedheuristicalgorithmshavebeenproposedinordertominimizespecificperformancecriteriasuchasflowtime,earliness/tardiness,makespanetc.Theschedulingproblemisknownasthen/m/p/cmaxproblem[1].Inthespecialcaseofm=1,theproblemisdescribedastheonemachineschedulingproblem.Manyresearchersdea…     

带有交货期窗口和工件可拒绝的单机排序问题

讨论了带有交货期窗口和工件可拒绝的单机排序问题﹐这一问题是将所有的工件分成两个集合﹐一个是被接受的工件集﹐一个是被拒绝的工件集。假设被接受的每个工件都有一个待定的交货期窗口﹐且所有工件的交货期窗口的大小是相同的﹐如果工件在窗口中完工﹐则不产生任何费用;否则工件提前或延误﹐会产生相应的提前或延误的费用。而对于拒绝工件而言﹐它的费用只与工件有关。这类问题的总费用是2个工件集的费用之和。目标函数是确定被接受工件的最优排序﹐极小化总费用﹐给出了一个动态规划算法﹐并证明了这个问题是多项式时间可解的。     

模糊区间数的单机排序问题

该文考虑了以工件的参数为区间数的单机排序问题.提出了可能度排序问题的方法.讨论了模糊排序中的4个问题,前3个问题利用广义Lawler算法可以多项式求解,最后一个问题证明是NP-困难的.