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[期刊] 工业工程  [作者] 唐红涛  杨志鹏  刘家毅  
针对铸造车间差异工件组批多约束的问题,在工序可并行加工的前提下构建以最小化最大完工时间和最小化沙箱空置率为优化目标的并行工序批调度模型,设计一种改进和声算法求解该调度模型,提出一种单工序编解码方式和2种机器分配规则用于解决工件分批、沙箱选择、工序分配及机器选择的问题。在算法中提出一种新的和声产生方式和更新机制,同时为改善算法的局部搜索能力,加入模拟退火算法执行局部搜索过程。最后根据企业实际生产数据进行仿真实验,验证本文模型的有效性。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 陈利伟  董明  
构建了一个考虑有限可用性可控的两批次并行机调度模型。每台机器在考虑周期内可实施一次关机操作,由此形成一个不可用的时间段,关机开始时间和长度都不确定,需要在决策过程中决定,目标是最小化由完成时间和关机时间组成的总成本。先证明了问题最优解的一些性质,然后采用了基于列生成的分支定界法来求解,并结合了动态规划法来提高方法的效率。数据检验证明,该方法对求解中等规模的问题有很好的效率。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 柳龙华  陈晶晶  姜秀梅  陈桥  武斌功  管在林  
在多品种混流生产车间里,广泛存在着各种批量的任务在多台并行机上调度优化问题,这种并行机批量调度需要考虑批量大小设置、加工顺序优化、设备充分利用等多种要素,是一类典型NP-hard问题,且当任务加工完后还需要考虑转运过程时,问题将变得更加复杂。为了减少并行机生产过程中任务拖期和在制品积压,寻求更好的生产调度方案,针对典型并行机生产和转运场景,以最小化加权完工时间及拖期工件的惩罚费用、作业切换成本和库存成本之和为优化目标,设计了基于启发式规则的仿真程序与遗传禁忌算法相结合的优化算法,研究单工序不相关并行机调度环境下车间批量调度的最优调度方案,再通过案例验证了本文优化算法的有效性。结果表明,优化算法得出的并行机批量调度方案使得作业切换次数和拖期订单大大减少,减少在制品库存的同时提高了转运资源的利用率。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 侯彬  
目前机器调度模型对机器可用性的假定是,或者机器一直可用,或者在某些固定时候不可用。而实际应用中,工厂可通过机器的开关优化来节能减排。研究这样一种情况,机器的开关时间点和长度都不确定,需要在决策过程中决定,目标是最小化加权完成时间和节省成本。采用了基于列生成的分支定界法来求解,并结合了动态规划法来提高方法的效率。结果证明,该方法对求解中小规模的问题有很好的效率。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 李金霖   尹成龙  
受企业实际的注塑排产问题启发,本文研究了一类考虑模具约束和开机成本的相同并行机调度问题,目标是最小化加权延迟成本、换模成本和开机成本之和。构建了混合整数规划模型,证明了问题必定存在无机器空闲的最优解,提出了新的工作分配规则以确保产生的解都无机器空闲。在此基础上,设计了修改的ATCS算法(ATCS-MOD)和基于列表调度的遗传算法(GA-LS)两种算法。大规模数值实验证明GA-LS求解效果优于CPLEX和ATCS-MOD,更显著优于传统ATCS算法,同时也证明了新工作分配规则相比传统ATCS规则的优越性。
[期刊] 工业工程  [作者] 阮雯欣   于淼   张铎  
为满足混凝土预制构件对提高生产效率和准时交付订单的需要,研究考虑混凝土预制构件并行机器生产调度的问题。现有混凝土预制构件生产过程中各工序均存在并行加工机器,且工序间没有单独的缓冲区域。因此本文提出一种零缓冲区情况下混凝土预制构件并行机器生产模型。首先,确定待加工构件以及对应的加工机器,并确定工序的关键时间点;其次,将选择并行机器的约束与零缓冲区影响后的时间约束结合,构建预制构件并行生产调度模型,并设计遗传粒子群混合算法(genetic algorithm-particle swarm optimization, GA-PSO)进行求解;最后,基于沈阳某混凝土预制构件厂的生产数据对所提模型进行数值实验分析。结果表明,GA-PSO算法结合GA算法和PSO算法的优势性能,实现高效的优化搜索,零缓冲约束的预制构件并行机生产模型生产的完工时间由78.98 h缩短至73.18 h,机器利用率提升了19.79%,验证了模型对实际排产的有效性以及算法具有较好的稳定性和适用性。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 胡丹  农庆琴  方奇志  
本文研究一类批容量有界的并行分批、平行机在线排序问题。模型中有n个相互独立的工件J={J1,…,Jn}要在m台批处理机上加工。批处理机每次可同时加工至多B(B
[期刊] 工业工程  [作者] 朱松平  王小明  鄢敏杰  陈庆新  毛宁  
在印制电路板钻孔任务调度等工程实际中,普遍存在一类具有任务拆分特性与簇准备时间的并行机调度问题,尚缺乏高效的优化模型和方法。针对该问题,首先建立以总拖期最小为目标的数学模型,以约束的形式将两个现有优势定理嵌入其中。为了高效求解实际规模问题,进一步提出嵌入优势定理的模拟退火算法。最后,基于随机生成的算例构造计算实验,以验证所建模型和算法的有效性。实验结果表明,嵌入优势定理的数学模型在问题求解规模和计算效率方面均优于现有数学模型,嵌入优势定理的模拟退火算法同样优于现有模拟退火算法。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 岳青  万国华  
工件的实际加工时间是其开始加工时间的线性递增函数,且不同的工件有不同的退化率。所有工件需要在相同的时间间隔内完工。以此模型为基础,研究了同时确定最优的交货期窗口和最优的工件加工顺序以最小化提前工件个数、延误工件个数以及交货期窗口问询产生的总成本的单机排序问题。分析了最优决策具有的特征,并基于上述性质提出了求解问题的多项式时间最优算法。利用随机产生的算例说明了最优算法的应用。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 宋爽  赵思翔  张大力  
本文研究了一类考虑并行分区的智能接力拣选系统的储位分配问题,建立了多目标混合整数规划模型,旨在最大化订单拣选量的同时使各分区的工作负荷均衡,从而降低拣选时间。针对问题的特点,本文设计了求解该类问题的两阶段优化算法。经过对某第三方仓储企业进行实例研究,数值结果表明设计的算法可以有效求解本文的储位分配问题。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 黄婧颖  王丽亚  
研究了考虑预防性维护的单机批处理的组批和调度联合优化问题。建立了以最小完工时间作为目标函数的组批、批调度与柔性预防性维护联合优化的数学模型,并从数学上证明了此问题可通过先组批再调度的两阶段方法求解。在此基础上,首先提出了一种考虑预防性维护的组批规则,并从数学上证明了该规则对优化目标的有效性。然后,通过改进已有的启发式算法解决批调度和预防性维护联合优化问题。最后,通过仿真试验验证了提出的组批规则和改进的启发式算法的两阶段方法是有效的。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 李航  章旸  叶鸿庆  曲子灵  刘冉  
随着制造环境复杂化,生产过程对任务调度的要求也日益提高。如何对多种类、可分批的生产任务加以调度是关键问题之一。生产中通常应用批量流调度方法,即将待加工工件按一定方法分为若干子批,并可进行针对每个子批单独的调度以提高生产效率。同时随着柔性生产线的应用,生产换模时间也越来越多地被作为考虑因素进行研究。本文以生产多种类、分批生产并考虑换模时间的流水生产线为研究对象,对其作业调度问题进行研究,建立了该问题的混合整数规划模型,并设计了遗传算法进行问题求解,数值实验证明了方法有效性。
[期刊] 工业工程  [作者] 邹鑫   陈丹昊   张立辉  
为了减少不确定性对项目业绩目标的影响,提高进度计划的鲁棒性,研究模糊工序工期下的重复性项目离散时间费用权衡问题。通过模糊风险度量,建立考虑决策者风险偏好的模糊机会约束规划模型,目标是确定所有工序的最优执行模式(即模式列表),从而在满足事先设定的工期延误和费用超支风险水平条件下最小化项目预算。提出模式列表已知条件下,计算模糊总工期和模糊总费用隶属度函数的正向递归过程,并据此设计搜索最优模式列表的基于电磁机制的改进遗传算法(GA-EM)。利用一个实际工程案例验证算法的有效性,并通过数值实验分析算法的计算性能。结果表明,GA-EM能够给出满足给定工期延误和费用超支风险水平的模糊进度计划,预算的平均和最大百分比误差分别不大于0.096%和0.239%。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 罗亚波   雷威  
结合第I类双边装配线平衡问题的研究中,鲜有针对相同优化程度的可行解内任务关联性分析的现状,提出了任务之间的连续性关联属性和对称性关联属性以衡量任务间的关联度,以最小化工位数为一级目标、最大化任务关联度为二级目标,建立了考虑任务关联度的双边装配线平衡优化模型。提出了一种新型成组蚁群算法,将蚂蚁群体划分为组内分工相异的多组蚂蚁,每组蚂蚁作为一个整体进行多路径的构建,从而实现模型的求解。算法重新设计了路径选择公式和信息素更新公式,并以一个小型案例阐明了成组蚁群的路径构建方法。以三种规模的标杆算例和一个大型实例为对比实验案例,通过与现有文献比对,表明所提算法在求解双边装配线平衡问题方面的有效性和可靠性。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 刘志  董明  李永林  
研究了任务等待时间受限的并行批处理调度问题,建立它的约束规划模型,设计调度任务的"小s大S"规则,该调度规则最重要的参数为临界队长参数和考虑受限时间的紧急时间参数。基于该规则进行模拟实验,用RSM响应面方法进行参数优化,将模拟结果同约束规划模型(CP方法)在CPLEX环境下求得的解进行比较,分析"小s大S"规则的性能和效果。
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