柔性作业车间动态调度问题研究

大规模柔性作业车间调度问题分解建模和求解方法

机械设计与制造68Machinery Design&Manufacture第5期2021年5月大规模柔性作业车间调度问题分解建模和求解方法刘海涛1,邓停铭2,唐健均1,尹慢2（1.航空工业成都飞机工业（集团）有限责任公司，四川成都610000；2.西南交通大学机械工程学院，四川成都610000）摘要:研究在满足既定工序顺序约束的情况下，按序组合工序来分解柔性作业车间大规模调度问题，建立分解调度问题的数学模型，并探索高效求解的方法。

首先基于工序组合与遗传算法，将大规模调度问题进行分解降低问题空间复杂度，形成调度子问题，并建立分解后的调度数学模型；其次将利用组合规则生成高质量的初始解，采用遗传算法与蛙跳算法相结合的混合算法，采用双线程进行并行计算求解，提高全局搜索能力和效率，重组后形成原问题的可行解;最后利用实例证实了模型和算法的可行性。

关键词：柔性作业车间调度问题;数学模型;混合算法;并行运算中图分类号:TH16；TH165文献标识码:A文章编号：1001-3997(2021)05-0068-04Decomposition Modeling and Solving Method for LargeScale Flexible Job Shop Scheduling ProblemLIU Hai-tao1,DENG Ting-ming2,TANGJian-jun1,YIN Man2(1.Avic Chengdu Aircraft Inductrial(Group)Co.,Ltd.,Sichuang Chengdu610000;2.School of Mechanical Engineering,Southwest Jiaotong University,Sichaun Chendu61000,China)Abstract：It studies the decomposition of large-scale flexible job shop scheduling problem by sequential combination of processesunder the condition of satisfyingthe constraints of the specified process sequence,e stablishes a mathematical model of decomposition scheduling problem,and explores an efficient solution method.Firstly,based on the combination of processand the genetic algorithm,the large-scale scheduling problem is decomposed to reduce the space complexity of the problem and to formschedulingsub-problem,fter establishingthe decomposed scheduling mathematical model.Secondly,the high-quality initial solution is generated by using the combination rules.Moreover,t o improve the global search ability and efficiency,a hybrid algorithm combining genetic algorithm with leapfrog algorithm and parallel computing method with two threads are adopted.After recombination,the feasible solution ofthe original problem is formed.Finally,t he feasibility ofthe model and algorithm is verified by an example.Key Words：Flexible Job Shop Scheduling Problem；Mathematical Model；Hybrid Algorithm；Parallel Computation1引言作业车间调度属于NP难题，半个多世纪以来一直是学术界的焦点。

求解柔性作业车间调度问题的遗传-蚁群算法

求解柔性作业车间调度问题的遗传-蚁群算法陈成;邢立宁【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2011(017)003【摘要】为更有效地求解柔性作业车间调度问题,提出了一种遗传一蚁群算法,该算法采用遗传算法解决机器分配问题,采用蚁群算法解决工序排序问题.存算法的求解过程中,不断从前期优化中挖掘、学习知识,并采用已获得的知识指导后续优化过程.通过标准实例测试,验证了所提算法的有效性.%To solve flexible job shop scheduling problem effectively, a hybrid approach which combined Genetic Algorithm(GA)with Ant Colony Optimization(ACO)was proposed. GA was applied to tackle machine assignment problem, while AC() was employed to deal with operation sequencing problem. In the solution process, knowledge was continuously learned from previous optimization process and then adopted to guide subsequent optimization. Effectiveness of the proposed algorithm was validated through an experiment.【总页数】7页(P615-621)【作者】陈成;邢立宁【作者单位】国防科学技术大学,信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学,信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TP312;TPL8【相关文献】1.求解多目标柔性作业车间调度问题的两阶段混合Pareto蚁群算法 [J], 赵博选;高建民;陈琨2.求解柔性作业车间调度问题的两阶段参数自适应蚁群算法 [J], 凌海峰;王西山3.一种异步蚁群算法求解柔性作业车间调度问题 [J], 田松龄;陈东祥;王太勇;刘晓敏4.改进遗传蜂群算法求解分布式柔性作业车间调度问题 [J], 李佳路;王雷;王静云5.应用改进蚁群算法求解柔性作业车间调度问题 [J], 刘志勇;吕文阁;谢庆华;何明玉;杨杰;刘雄辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

应用改进蚁群算法求解柔性作业车间调度问题

应用改进蚁群算法求解柔性作业车间调度问题
刘志勇，吕文阁，谢庆华，明玉，何杰，刘雄辉
（东工业大学机电工程学院，东州５００）广广１０６
摘要：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，只更新全局信息素，少了传统蚁群算法的时间复杂度，高了问题的求解效率。分析了柔且减提性作业车间调度的特点，选取三个性能指标作为求解目标，定其求解优先级，设并建立相应的调度
ｃａａｔｒｓｉｏｅｉｌｏ — ｈｐＳｈｄｌｇＰｒｂｅｈｒｃｅｉｔｃｆＦｌｘｂｅＪｂｓｏｃｅｕｉｏｌｍｓ（ＪＰ）ｈｐｉｒｔｆｔｒｅｏｊｃｎＦＳ，ｔｅｒｏｉｏｈｅｂｅｔｙ
中图分类号：０２；３１６２４ＴＰ０．文献标识码：Ａ
ＳｌｉｇＦｅｉｌｏ —ｈｐＳｈｄｌｎｒｂｅＢａｅｎａｏｖｎｌｘｂｅＪｂｓｏｃｅｕｉｇＰｏｌｍｓｄｏｎ
Ｉｐ杨ｖｄＡｎｔＣｏｏｙＯｐｉｉａｉｎＡｌｏｉｈｍｒ广ｏｅｌｎｔｍｚｔｏｇｒｔｍ
．
ｔｏｐｅｉｙｅｓｎｄｉｍｅｃｍｌｘｔｌｓｅｅｍａｋｄｙｎｓａｃｅｆｉｎｙｎａｃｄｂｉｕｌ．Ｂａｅｏｔｅｒｅｌａｄｅｒｈｆｉｅｃｅｈｎｅｏｖｏｓｙｃｓｄｎｈ

柔性作业车间在线调度问题的仿真建模与分析

柔性作业车间在线调度问题的仿真建模与分析龙田;石宇强;王俊佳【摘要】利用离散事件系统建模与仿真技术和规则调度方法,对柔性作业车间在线调度问题进行研究.将优先级调度规则和路径选择规则结合,形成针对柔性作业车间的调度规则组合.在建立仿真模型时,定义了车间结构,并对车间结构参数设定不同的水平值.针对平均流经时间最小、最大拖期时间最小、机器最大负荷最小、拖期工件比最小这4个不同的调度目标,从备选规则集中选出了每个目标下最优的调度规则组合及相应的车间结构参数.仿真结果表明,工件交货期、车间利用率、机器平均有效率、机器平均故障水平及车间柔性程度对调度规则组合的选取有很大影响.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P27-30)【关键词】离散事件系统建模与仿真;规则调度方法;柔性作业车间;在线调度【作者】龙田;石宇强;王俊佳【作者单位】西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳 621010;西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳 621010;西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH165;TP391摘.：利用离散事件系统建模与仿真技术和规则调度方法，对柔性作业车间在线调度问题进行研究。

将优先级调度规则和路径选择规则结合，形成针对柔性作业车间的调度规则组合。

在建立仿真模型时，定义了车间结构，并对车间结构参数设定不同的水平值。

针对平均流经时间最小、最大拖期时间最小、机器最大负荷最小、拖期工件比最小这4个不同的调度目标，从备选规则集中选出了每个目标下最优的调度规则组合及相应的车间结构参数。

仿真结果表明，工件交货期、车间利用率、机器平均有效率、机器平均故障水平及车间柔性程度对调度规则组合的选取有很大影响。

柔性作业车间调度问题（FJSP）是比作业车间调度问题（JSP）更为复杂的NP难题，它包含两个子问题：确定各工件的加工机器和确定各机器上的加工顺序。

求解柔性作业车间调度的混合PSO算法与实现

ＷｈｌｓｃＰ０ａｇｒｈｏｅａｌｎｏｌｃｌｍｉｉｎａｏｖｉｒｍａｕｔｆｃｉｅｙｉＢａｉＳｌｏｉｍｆｎｆｌｉｔｏａｎｍａａｄｃｎｎｔａｏｄｐｅｔｒｙｅｆｔｌ．Ｔｅｅｏｅ，ｕｉｇｅｔｔｓｉｅｖｈｒｆｒｓｎ
ｃｏｓｖｒｐｒｔｒｎｕａｏｐｒｔ，ｈｙｒＳｌｒｈ（ＰＯ）ｉｅｐｏｅｏｅＦＳ，ｗｉａｒｓｏｅｅｏｄｍｔｔｎｏｅａｒｔｈｂｉＰＯａｇｉｍＨＳｏａａｉｏｅｄｏｔｓｍｌｙｄｔｓｌＪＰｈｃｃｎｏｖｈ
第７第１期２卷０
文章编号：０ — ３８２１）００８０１６９４（００１ — １７— ４０
计
算
机
仿
真
２０００年１月１
求解柔性作业车间调度的混合ＰＯ算法与实现Ｓ
徐晓红，曾令李，跃文付
（防科技大学机电工程与自动化学院，南长沙４０７国湖１０３）
性，适合对ＮＰ性质问题的求解。谷峰等人使用ＰＯ算法Ｓ
１引言
作业车间调度问题（ｏＪｂ—ｓｏｃｅｕｉｒｌＪＰｈｐＳｈｄｌｇＰｏｅＳ）ｎｂｍ．是指在一定的时间内，进行可用共享资源的分配和生产任务
ＦＳ．ＩｓｏｈｔＨＰＯｌｏｉｍｓｅｆｃｉｅｙｆｒＦＳ．ＪＰｔｈｗｓｔａＳａｇｒｔｉｆｔｌＪＰｈｅｖｏＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｌｘｂｅＪｂ—ｓｏＦｅｉｌｏｈｐ；Ｓｈｄｌｇ；ＨｙｒａｔｌｗａｍｐｉｚｔｎｉｌｔｎＳｆｒｅｃｅｕｉｎｂｄｐｒｃｅｓｒｏｔｉｉｍｉａｉ；Ｓｍｕａｉｏｔｏｏｗａ

车间调度问题研究现状与发展趋势

车间调度问题研究现状与发展趋势作者：罗哲朱光宇来源：《科技创新与应用》2020年第23期摘; 要：文章从车间调度问题的实际应用特性出发，综述了当前车间调度问题在国内外的研究現状，在总结分析当前研究车间调度问题的相关方法与技术的基础上，指出了当前在车间调度问题研究中存在的问题与不足，并提出了几个车间调度问题研究的发展趋势，以期为后续车间调度问题的不断深入以及更好地为生产实际服务提供可借鉴的方向。

关键词：车间调度;生产计划;调度方法中图分类号：TP278; ; ; ; 文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2020）23-0123-02Abstract： Starting from the practical application characteristics of the workshop scheduling problem， this paper summarizes the current research status of the workshop scheduling problem at home and abroad， and on the basis of summarizing and analyzing the relevant methods and technologies of the current research on the workshop scheduling problem， this paper points out the problems and deficiencies existing in the research of workshop scheduling problem， and puts forward the development trend of several workshop scheduling problems， in order to provide a reference direction for the continuous deepening of the follow-up workshop scheduling problems and for the production of actual services.Keywords： workshop scheduling; production planning; scheduling method1 概述生产调度指的是企业在生产过程中，以生产为中心，通过对有效的资源进行合理指挥、控制和调节，进而达到提高经济效益目的的过程。

作业车间调度

根据加工系统的复杂程度可分为：单机、多台并行机、 FlowShop、OpenShop和JobShop。
根据性能指标分为：基于调度成本调度问题和基于调度性能调度问题
根据生产环境的特点分为：确定性车间调度和不确定性车间调度问题
根据作业的加工特点分为：静态车间调度和动态车间调度
四、车间调度问题的研究方法
辆调.1车间调度问题的描述 3.2车间调度问题的特点 3.3车间调度问题的分类
3.1车间调度问题的描述
车间调度问题就是对一个可用的制造资源集在时间上进行加工任务(加工工件)集的分配，将作业(加工操作)均衡地安排到各机器，并合理地安排作业的加工次序和开始时间，同时优化一些性能指标，在执行这些作业或者任务时需要满足某些限制条件，如作业的到达时间、完工的限定时间、作业的加工顺序、资源对加工时间的影响等。从数学规划的角度看，车间调度问题可表达为在等式或不等式约束下，对一个或多个目标函数的优化。
2000年，赵伟等人研究了JobShop类型柔性制造系统的调度问题，其中每个工件都有多个可替代的工艺计划，并且每个操作均可在多个机器上选择加工，建立了多目标混合整数规划模型，利用遗传算法进行求解。
Mati等采用贪婪算法、Loukil和Maqrini等采用模拟退火算法同时求解FJSP的机器分配和工序调度两个子问题。
4.1精确求解方法 4.2近似求解方法
4.1精确求解方法
1.数学方法整数规划混合整数规划分解方法拉格朗日松弛法
2.分支定界法 Balas在 1969 年提出基于析取图的枚
举算法是最早应用于求解调度问题的分支定界方法。
4.2近似求解方法
1.构造性方法优先分配规则法基于瓶颈的启发式方法插入方法

柔性作业车间调度问题的一种启发式算法

ｐｏｉｅｐｏｔｌｓｆｒｔｅｃｄｌｎａｇｔｎｌｄｉｇｍａｓａｓｔｒｒｙｒｅｗａｏｈｒｅｓｈｅｕｉｇｔｒｅｓｉｃｕｎｋｅｐｎ，ｃｔｃｌｍａｈｉｅｗｏｋｏｄａｏａｒｌａｉｉｕｉｒｉａｃｎｒｌａｎｄｔｔｌｗｏｋｏｄ，ｃａ — ｈｎ
（．ｃｏｌｆＴａｃＬｄｎｎｅｓｙａｔｉｈｎｏｇ２４２Ｃｉａ２ＲｓａｃｓｔｅｎＹｎｉＣｉｇｉｌｒｌｎｖｒｔ，ａ－１Ｓｈｏｏｒｆ，ｕｏｇＵｉｒｔ，Ｙｎａｄｎ６０５，ｈｎ；．ｅｒＩｔｕａｔ，ｈｎｆｉｖｉａＳｅｈｎｉｔｉａａＡｒｕｔａｉｓｙＹｈｃｕＵｅｉ
～一一２１
ｇｇｔｅｒｉｏｄｔｅｓｎｔｅｌｃｕｄｓｔｅｒｔｆｈｒｅｓｈｄｌｇｔｇｔｈｌｒｈｎｏｌａｊｓｄｉｔｆａｉｍｅｏｌａｊｔｈｉｏｔｅｈｅｃｅｕｎｒｅｓｅａｏｔｍｒｄｍｙｄｔｎｈａｏａｔｉｈｒｄｕｕａｏｔｉａ．Ｔｇｉａｕｅｔａｏｏｉｔｒｈｄｌｇａｇｔ，ｎｉｔｄｕｔｄｔｔｏｅｐｎｉｇｔｔｅｂｓｓｌｔｎｃｕｎｏｌｎｈｒｔｆｈｓｈｅｓｅｕｉｒｅｓａｄｓｇｌａｊｓｅｒｉｃｒｓｏｄｎｅｔｏｕｏ，ｏｌｒｄｍｙｇ — ｅｉｔｅｃｎｔｌｈｙｅｈａｏｒｏｈｉｄａｅ
ｅａｅｍａｘｅｌｎｃｅｕｉｏｕｉｎ．Ｔｈｌｏｔｍ ’ ｏａｉｏｎｅｔｓｏｔｔｔｅｒｓｌｆｔｓａｇｒｔｒｔｎｙｅｃｌｅｔｓｈｄｌｎｇｓｌｔｏｓｅａｇｒｈｉＳｃｍｐｒｓｎａｄｔｓｈｗｈａｈｅｕｔｏｈｉｌｏｈｍｓｍｏｅｉｉｒｅｃｌｅｔｈｅａｇｒｔｍｎａｉｌｎｔａｌｘｅｌｎ，ｔｌｏｈｒｓｒｐｄｙａｄｓｅｄｉｉｕｙ，ａａｉｅｔｙｂｅｕｓｄｉｅｅａｉｇｉｉｉｌｓｌｔｏｎｏｈｅｃｅｌｎｌｎｄｃｎｄｒｃｌｅｎｇｎｒｔｎｎｔｏｕｉｎｉｔｒｓｈｄｕｉｇａ — ａｇｒｔｍｓｏｙａｃｓｈｅｕｉ．ｏｉｈｒｔｌｏｉｍｏｅｉｌｏ — ｈｐｓｈｄｌｇｕｉｉａｇｒｔｆｒｆｘｂｅＪｂＳｏｃｅｕｉｓｃｈｌｎ