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[期刊] 工业工程
[作者]
秦红斌 孔仁杰 常永顺 李晨晓
面对生产过程中出现的多种扰动问题对实际调度过程的影响，构建以紧急订单和机器故障为扰动因素，以最小化最大完工时间、最小化订单拖期惩罚和最小化碳排放为目标的柔性作业车间多重动态调度模型。采用基于事件和周期的混合动态调度策略来应对突发事件，并提出一种改进的平衡优化器算法来求解该模型。该算法通过采用基于精英反向学习的混合种群初始化策略提高初始种群质量；通过采用IPOX交叉、MPX交叉和变异操作，提高算法解集的广泛性和多样性；通过使用基于Metropoils准则的精英选择策略来更新种群，防止种群陷入局部最优；通过双层变邻域搜索提高算法的寻优能力。通过大量拓展算例仿真验证了该算法的有效性、稳定性和优越性。
[期刊] 工业工程
[作者]
王智斌 邓超 龙建宇 张开
为更好地提升装配作业车间高效、有序生产，针对考虑零件库存的装配作业车间调度问题(AJSP-PI)，建立以最小化最大完工时间和零件库存总时间为优化目标的数学模型，并提出一种多目标混合候鸟优化算法(MOHMBO)进行求解。针对问题的两阶段特性，基于工序序列设计一种混合编码结构，并提出2种规则完成解码。在MOHMBO算法中，采用随机和产品聚合规则结合的方式产生初始种群，设计一种双邻域搜索策略以提升算法的协同搜索能力和效率，并提出种群竞争更新机制来增强种群的多样性；根据问题特性引入具有6种邻域结构的变邻域搜索操作对全局优质解区域进一步搜索，以提高解的质量。通过生成的测试算例进行仿真实验，并与现有的多目标优化算法进行比较，验证了MOHMBO求解AJSP-PI的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
曾强 吴锦锦 王培露 李明金
提出了一种混合工作日历下批量生产柔性作业车间多目标调度方法。考虑设备的混合工作日历约束,构建了以生产周期最短、制造成本最低为优化目标的批量生产柔性作业车间多目标调度模型。设计了一种带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA II)求解该模型。算法中,采用"基于工序和设备的分段编码"方式分别对工序和设备进行编码;采用"基于工序和设备的分段交叉和变异方式"进行交叉和变异操作,采用"遗传算子改进策略"保证交叉、变异后子代个体的可行性;解码操作采用"基于平顺移动的原理"和"基于工作日历的时间推算技术"推算工序的调整开始、调整结束、加工开始和加工结束时刻。最后,通过案例分析验证了所提方法的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
裴小兵 李依臻
针对柔性作业车间的特点，本研究以最小化完工时间、总机器负荷最小和临界机器负荷最小为目标，提出了基于三方博弈的改进遗传算法求解多目标柔性作业车间调度模型。通过三方博弈，使三个优化目标之间的博弈策略实现最优组合，从而获得子博弈完美纳什均衡，即为问题的优化组合解。为优化种群质量，将改进遗传算法应用于多目标柔性作业车间调度问题的求解过程，采用帕累托分类思想，对种群进行选择和精英保留，以优化种群结构；通过设计交叉、变异和局部搜索机制进一步寻找目标函数的最优解。为证明算法的有效性，运用基准算例对算法的求解性能进行了验证。其结果表明，本文所提算法在求解结果上有明显的改善，求解效率更高。
关键词：
柔性作业车间 博弈论 纳什均衡 遗传算法
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
田旻 刘人境
针对柔性作业车间调度问题,以总拖期最短为目标,提出了一种分层混合遗传算法。其中,根据总拖期的大小,将种群划分为精英层和普通层,精英层包含全局最优的数个不同质个体,其余个体划分为普通层;针对遗传算法局部搜索不足的问题,对精英层提出了一种邻域搜索策略,使代表机器选择和工序顺序的染色体可以根据自身的不足进行调节;针对遗传算法多样性容易丢失的问题,对精英层提出了一种灾变策略,不仅保留了种群的进化优势而且可以向优秀的个体学习。最后通过一系列标准测试函数以及一个生产中的实际案例验证了该算法的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
刘晓冰 焦璇 黄明 宁涛
针对模糊环境下柔性作业车间的调度问题,以最小化最大完工时间、最小化成本和最小化惩罚值为目标,建立调度问题数学模型,提出了混沌量子粒子群算法。针对实际生产交货期模糊的特点,在量子粒子群算法基础上,提出引入混沌机制建立初始群的方法;针对量子个体的更新,提出了改进的量子旋转角计算方法;针对种群可能局部早熟收敛和后期多样性丢失的问题,利用混沌机制的遍历性,提出混沌局部优化策略;通过四个经典的调度算例验证了所提出算法能降低早熟概率和提高迭代搜索效率,与其他算法比较可以获得更多的非支配解。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
田旻 刘人境
针对柔性作业车间调度问题,以总拖期最短为目标,提出了一种分层混合遗传算法。其中,根据总拖期的大小,将种群划分为精英层和普通层,精英层包含全局最优的数个不同质个体,其余个体划分为普通层;针对遗传算法局部搜索不足的问题,对精英层提出了一种邻域搜索策略,使代表机器选择和工序顺序的染色体可以根据自身的不足进行调节;针对遗传算法多样性容易丢失的问题,对精英层提出了一种灾变策略,不仅保留了种群的进化优势而且可以向优秀的个体学习。最后通过一系列标准测试函数以及一个生产中的实际案例验证了该算法的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
张正敏 管在林 岳磊
近年来,柔性作业车间调度问题(FJSP)由于其NP难特性与在制造系统中的广泛应用被大量关注。为提高该类问题求解效率,本文在标准Lévy flight的基础上提出了一种新的离散Lévy flight搜索策略,并将该策略与遗传算法框架结合,形成一种离散Lévy flight策略的混合遗传算法。该混合算法通过使用离散Lévy flight搜索策略对每代精英种群进行变步长搜索,提高了算法的局部搜索能力,增强了种群多样性。本文通过将CS、GA和TLBO等经典算法作为对比算法,对不同规模的54个FJSP算例进行实验,证明了所提出的算法具备更好的收敛效果与稳定性,适合于求解大规模FJSP。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
裴小兵 戴毓彤
随着绿色制造的到来，在调度问题中考虑能源消耗相关的目标变得至关重要，这已经成为了当下热点研究领域。因此，本文建立以最小化最大完工时间、机器总负荷和总能量消耗为目标的柔性作业车间调度数学模型。就回溯搜索算法的缺点提出改进，该算法通过结合改变个体搜索幅度因子对变异操作进行动态控制，防止种群迭代过程中陷入局部最优，然后通过结合个体引导与随机数扰乱提出一种新的交叉算子，提高后期寻优能力，防止了算法过早收敛。最后，运用基准算例对该算法的求解性进行了验证，并与文献中其他算法从求解精度、求解多样性、求解最优值等方面进行对比，结果表明该改进算法具有优越的求解性能。最后为该问题后续研究提供了三个可行方向：考虑更多约束条件、增加局部搜索算子和考虑实例分析。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
轩华 付鑫博 李冰
从钢铁业等流程工业提炼出一类混合零等待柔性流水车间问题，其中一些加工阶段要求工件连续不断地经过这些工序，对该问题建立了整数规划模型，提出了一种混合离散人工蜂群算法以最小化最大完工时间。采用二维矩阵编码表述染色体以及工件右移调整策略进行解码以获取调度解，改进NEH启发式规则用于生成初始种群。在雇佣蜂阶段，引入修正粒子群优化算法产生新解；在跟随蜂阶段，设计迭代贪婪算法中的破坏和构造算子，进一步增强算法的搜索能力；在侦查蜂阶段，利用变邻域搜索算子以替换最差解。对不同规模问题进行仿真测试并与现有算法进行对比，结果表明所提算法在求解混合零等待柔性流水车间问题方面更加有效。
[期刊] 工业工程
[作者]
苏春 王大侠
偏柔性作业车间调度是生产管理中的重要问题。由于模型和计算的复杂性,传统优化方法往往难以得到最优解。采用改进遗传算法求解偏柔性作业车间的调度问题,设计相应的编码方法,利用所生成的染色体以及通过遗传操作得到的染色体生成可行的调度方案。基于工序串和机器串的编码方法,采用精英解保留策略、轮盘赌选择策略和基于划分集的交叉策略,提出基于均匀分布试验的变异法则,引入贪婪式解码方法对偏柔性作业车间调度进行求解。实例仿真表明,该算法在求解偏柔性作业车间调度方面具有良好的效率和优越性。
[期刊] 工业工程
[作者]
张中伟 李艺 高增恩 武照云
针对当前柔性作业车间节能调度研究无法充分利用历史生产数据，且对复杂、动态、多变的车间生产环境适应性不足的问题，引入深度强化学习思想，利用具有代表性的深度Q网络（deep Q-network, DQN）求解柔性作业车间节能调度问题。将柔性作业车间节能调度问题转化为强化学习对应的马尔科夫决策过程。进而，提炼表征车间生产状态特征的状态值作为神经网络输入，通过神经网络拟合状态值函数，输出复合调度动作规则实现对工件以及加工机器的选择，并利用动作规则与奖励函数协同优化能耗。在3个不同规模的案例上与非支配排序遗传算法、超启发式遗传算法、改进狼群算法等典型智能优化方法进行求解效果对比。结果表明，DQN算法有较强的搜索能力，且最优解分布情况与提出的柔性作业车间节能调度模型聚焦能耗目标相一致，从而验证了所用DQN方法的有效性。
[期刊] 科技管理研究
[作者]
张伟
生产计划问题是指为达到特定性能标准，对可共享的资源进行配置和对生产作业进行顺序安排。混合流水车间计划问题在冶金、石化、国防等行业具有很好的实际运用前景，是一种通用的流水作业调度问题和并行作业问题的扩展，具有多约束、多阶段、多目标、高非线性等特征。由于该问题具有较大的特殊性，难以采用常规的数学规划方法来解决。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
刘琼 张超勇 饶运清 邵新宇
柔性作业车间调度问题是经典作业车间调度问题的扩展,它允许工序在多台机器中的任意一台上加工。针对柔性作业车间调度问题的特点,提出一种扩展的基于工序的编码及其主动调度的解码机制,并设计一种初始解产生机制和两种有效的交叉和变异操作。为了克服传统遗传算法早熟和收敛慢的缺点,设计了精英解保留策略和子代产生模式结合的改进遗传算法应用于该调度问题。最后运用提出的算法求解基准测试问题验证算法的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
刘志勇 吕文阁 谢庆华 何明玉 杨杰 刘雄辉
将蚁群算法信息素更新规则进行改进,规定只有产生至今最优解的蚂蚁才能释放信息素,且只更新全局信息素,减少了传统蚁群算法的时间复杂度,提高了问题的求解效率。分析了柔性作业车间调度的特点,选取三个性能指标作为求解目标,设定其求解优先级,并建立相应的调度模型。将改进蚁群算法应用于柔性作业车间调度算例的求解,与其它算法比较,平均解有很大提高,表明了该算法求解柔性作业车间调度问题的有效性。
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