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[期刊] 工业工程
[作者]
陈敏 黎展滔 陈庆新 彭乘风
以大批量生产模式智能车间为背景,针对单环布局下多自动导航小车(AGV)的调度问题进行研究。首先,对典型智能车间特点进行了分析,利用Plant Simulation仿真平台建立了基于实际生产场景的仿真模型;其次,提出了基于软时间窗的AGV调度规则和基于备选调度规则集的6个运行机制;最后,通过设计仿真实验对上述7个调度规则进行了分析和比较。实验结果表明,基于软时间窗AGV调度方法总体上表现更好。这为企业配置和调度AGV小车提供了决策支持。
关键词：
AGV小车 调度规则 仿真建模 性能指标
[期刊] 工业工程
[作者]
彭乘风 黎展滔 陈庆新 王永阳
以电力驱动自动导引小车(automatic guided vehicle, AGV)为智能车间的某一工序生产单元物料运输设备为研究背景，针对考虑工件批到达的充电调度问题展开研究。通过对问题进行特征分析，以工件平均等待时间为优化目标，构建单工序同等并行机的多AGV充电调度问题的数学模型。对AGV充电过程进行动态分解，提出一种组合算法生成框架，并通过优先规则嵌入的方式生成27种组合充电算法。设计大量仿真测试算例以对比、分析算法在差异化环境下的性能表现。研究发现，通过降低AGV在充电站的时间可提升充电算法的性能，研究成果可为生产管理人员制定充电方法提供一定指导。
[期刊] 工业工程
[作者]
戴敏 张玉伟 曾励
针对制造车间能量消耗大、利用率低的现状,以作业车间为研究对象,建立了一种AGV (automated guided vehicle)运输与加工资源集成调度的模型。首先,通过考虑机器间利用AGV运输工件所需的时间与对应的能耗构建了车间总能耗和完工时间的多目标优化模型,并设置权重系数来调节优化目标的偏好。其次,提出了一种融入模拟退火搜索策略的分布估计算法对模型进行求解。该算法主要是利用分布估计算法全局搜索能力快和模拟退火算法突跳性强的特点构建的一种新的混合算法。同时设计新的退火函数来进一步提高算法深度搜索能力。最后,通过实例验证所提算法的可行性和模型节能的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
李华 刘志学 汪小京 郑长征
考虑由一个供应商和多个零售商构成的VMI供应链,在供应商运输能力有限、可采用外包策略的情况下,研究了动态需求环境下供应链补货及发货批量策略问题。分析得出供应商最优补货及发货期结构满足"零库存补货"性质,进而利用动态规划方法提出一个多项式算法优化补货及发货策略,其计算复杂度为O(T3),且通过平衡各种成本,可得每个发货周期内供应商最优的运输策略。最后利用算例验证了所提策略的有效性,分析了供应商运输能力对补货发货频次和供应链总成本的影响。论文研究结论可为企业实施VMI补货发货和运输决策提供有益参考。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
唐红涛 刘家毅
针对分布式制造环境下多车间调度问题特点,结合企业实际生产情况,考虑相邻工序间的运输时间,建立以最小化最大完工时间为优化目标的分布式柔性流水车间调度模型,提出一种改进布谷鸟算法用于求解该模型。算法改进包括设计了一种基于工序、车间和机器的三层编码方案;根据问题特点设计了混合种群初始化策略以提高种群质量;改进了布谷鸟搜索操作使其适用于求解该模型;设计了一种种群进化策略以提高算法收敛速度及解的质量。最后通过仿真实验,与多种算法对比,验证所提算法的有效性和优越性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
轩华 武怡璇 王薛苑 李冰
研究了分布式异构混合流水车间调度问题，其中包括多个相同工厂的置换流水车间和多个不同工厂的混合流水车间。工厂中每个阶段的任一机器均配有一台运输能力为1的转运机器人。转运机器人的运输时间和空载返回时间相互独立。基于此，建立了以最大完工时间和总能耗为优化目标的整数规划模型并提出蛙跳离散差分进化算法对该问题进行求解。在该算法中，引入佳点集初始化来提高初始种群的质量。接着，开发了自适应混合双差分策略以及双向交叉策略对目标空间进行搜索，进而利用嵌入蛙跳算法的局部搜索以及基于快速非支配排序法的二元锦标赛策略进行二次优化。最后，设计ε约束法并调用CPLEX(12.8)进行对比测试，证明了所提算法的有效性。此外，针对不同规模算例进行仿真实验，所提算法在间隔距离，世代距离，覆盖率性能指标上均优于三种竞争算法。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
任玺悦 王修贤 耿娜 江志斌
为解决大规模急件插单重调度优化问题，以最小化最大完工时间及加权延期成本为目标，构建混合整数规划模型。提出基于新的匹配策略的混合遗传禁忌搜索算法对该问题进行求解，采用基于贪婪规则的启发式算法改进初始解的质量，提出基于自适应的变异算子选择算法，同时引入部分非关键工序交换规则改进N5邻域结构，提高算法的局部搜索能力。实验结果验证了所提算法有效性和可行性，并表明急件插单时间发生的越早，该算法优越性越突出。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
范厚明 岳丽君 李荡 马梦知
合理调度有限的码头资源以满足船舶的装卸时间要求是自动化集装箱码头的重要目标之一。针对自动化集装箱码头自动导引车(automated guided vehicle,AGV)配置与调度问题,考虑船舶装卸时间要求和AGV运输过程中的路径冲突,提出分阶段调度策略。将船舶装卸作业分为卸船阶段、装卸同步阶段、装船阶段三个阶段,在每个阶段中,建立以最小化最大完工时间和最小化AGV空载和等待时间为双目标的调度优化模型,并设计基于NSGA-Ⅱ的启发式算法求解。根据本阶段的实际完工时间,从最优解集中选择下一阶段AGV的配置与调度方案。最后对比其他调度方案表明本文调度方案能够满足集装箱船的装卸时间要求,且提高了AGV的利用率,更符合码头实际作业要求。
[期刊] 工业工程
[作者]
钱伟康 唐红涛
实际生产过程中，机器经长时间运行后性能会有所降低，从而导致后续工件的加工时间延长。对此，本文研究一个考虑恶化效应的非置换流水车间调度问题。首先，建立一个以最大完工时间和总能耗为优化目标的混合整数线性规划模型。然后提出一种两阶段鲸鱼优化算法(two-stage whale optimization algorithm, TWOA)求解该模型。算法采用基于工件序列的编码方式，通过基于NEH启发式算法的初始化方法提高种群质量，设计一种基于“较优且最近”的引导个体和领导个体的两阶段搜索策略，同时，应用禁忌搜索机制提高局部搜索能力。最后通过仿真实验，验证算法的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
李峥峰 于小忠 张国辉 崔陆军
通过研究生产过程时间,重新细分和定义等待时间,建立包括运输时间、调整时间、故障时间、等待时间、加工时间在内的柔性作业车间生产过程的时间模型,研究了柔性作业车间调度优化问题并设计了混合遗传算法的求解算法。最后,采用经典柔性作业车间调度用例,验证和对比了柔性作业车间调度的结果。结果表明,基于生产过程时间模型研究柔性作业车间调度问题,其优化性能有较好的改进,具有更好的实际应用价值。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
吕海利 孙佳祺 吴姝
针对传统作业车间调度,在保证交货期的前提下,以机器能耗最小为目标研究带有关机/重启策略的绿色车间调度问题。首先建立数学规划模型,然后在遗传算法的框架下,根据问题特点提出了一种局部调整的解码方式,在排产时进行工序的移动并确定其开始加工时刻。最后进行小规模算例运算,验证数学规划模型的有效性,再利用算例对基于局部调整解码和顺序解码的遗传算法进行对比测试,结果表明提出的局部调整解码可以在降低机器能耗的同时提高求解效率。
[期刊] 工业工程
[作者]
徐逸凡 张利平 唐秋华 黄雨晨
针对带AGV的柔性作业车间调度问题,以最小化完工时间为目标,考虑AGV在装载站、机器、卸载站之间的有效负载时间和空载时间,构建了数学规划模型。其次,提出一种有效的灰狼算法进行求解,基于该问题特征,设计机器选择、工序排序和AGV搬运的3段编码,有效地保证每个个体均可产生可行解;灰狼算法中改进了关键参数a和E设定方式,有效平衡了算法的勘探能力和局部搜索能力;为进一步提升算法跳出局部最优解的能力,该算法融合了领域搜索等方法。最后,案例测试结果表明,改进灰狼算法在求解带AGV柔性作业车间调度问题中具有优越的性能。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
王聪 金淳 李兆隆
针对自动化集装箱码头水平作业的AGV调度问题(AGVSP),在解决整体作业优化的同时,考虑AGV作业行为对作业效率及能耗的影响,建立以AGV作业效率以及能源消耗作为双目标的双层规划模型。该模型考虑了独立装卸与同步装卸两种模式下的AGV水平运输的特点。在此基础上,设计了对应的双层遗传算法进行求解。并通过数值实验,对模型在考虑行为与不考虑行为,独立作业与同步装卸作业模式下的作业效果进行验证比较。结果表明:本模型在不影响作业效率的前提下,可有效降低AGV的作业能耗。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
高龙龙 韩文民
针对以往虚拟单元调度相关研究忽略了单元内外运输能力的限制、空载运输时间，以及对并行机的异质性考虑不够充分等问题，本研究以最大完工时间最小和总运输时间最短为目标，构建了虚拟单元运输组织与异质并行机调度联合决策模型，并提出了改进的NSGA-II算法对模型进行求解。所提算法将粒子群算法与NSGA-II的交叉、变异过程相融合，提高了算法的收敛速度。并将模拟退火算法的进化机制应用于NSGA-II的变异过程，避免了NSGA-II容易陷入局部最优的问题。通过小、中、大规模算例的仿真实验发现，所提算法与标准的NSGA-II相比，算法的鲁棒性、收敛性和解集的质量、多样性等方面表现出较高的优势。
[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。
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