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考虑转移时间的多目标双资源柔性作业车间节能调度
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作者 魏光艳 叶春明 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期67-88,共22页
针对考虑工人和工件在机器间转移时间的多目标双资源柔性作业车间节能调度问题(MO-DFJESP),构建了以最小化最大完工时间、总能耗、总工人成本和最大工人工作量为优化目标的数学模型。该模型同时还考虑了工人的技能、熟练度和单位成本差... 针对考虑工人和工件在机器间转移时间的多目标双资源柔性作业车间节能调度问题(MO-DFJESP),构建了以最小化最大完工时间、总能耗、总工人成本和最大工人工作量为优化目标的数学模型。该模型同时还考虑了工人的技能、熟练度和单位成本差异。为了求解MO-DFJESP模型,提出一种多目标混合进化算法(MO-HEATS)。根据MO-DFJESP模型特点,设计了一种多维编码和解码方案以表示问题的可行解。基于sigmoid函数设计了自适应机制,以兼顾MO-HEATS算法的开发和探索能力,并结合禁忌搜索(TS)组件提升局部搜索能力。最后,在仿真算例上进行了消融实验和对比实验,实验结果验证了自适应机制和TS组件对MO-HEATS算法性能具有明显提升作用,且MO-HEATS算法对求解MO-DFJESP模型具有显著优势。 展开更多
关键词 双资源柔性作业车间调度 多目标 混合进化算法 禁忌搜索 转移时间 节能调度
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考虑双资源约束的柔性机械加工车间逆调度问题研究 被引量:1
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作者 魏书鹏 唐红涛 +2 位作者 李西兴 杨冠宇 张健 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期457-471,共15页
为提高机械加工车间在动态生产环境下的效率和稳定性,建立了考虑机器与工人约束的柔性机械加工车间逆调度问题模型。该模型以最小化完工时间、机器能耗和逆偏差指数为目标,通过调整工件排产、工人作业以及机加工工艺参数对原始调度方案... 为提高机械加工车间在动态生产环境下的效率和稳定性,建立了考虑机器与工人约束的柔性机械加工车间逆调度问题模型。该模型以最小化完工时间、机器能耗和逆偏差指数为目标,通过调整工件排产、工人作业以及机加工工艺参数对原始调度方案进行优化。针对问题特征,提出了一种差分进化算法。在算法中,设计了混合双层编码方式以降低搜索难度;提出了两种基于调度规则的初始化方式以提高种群质量;为加强和平衡全局与局部搜索,设计了自适应遗传操作以及基于精英选择的局部搜索策略;改进了哈明距离,并提出了一种拥挤度算子以反映种群真实多样性。在实验中构建了33组测试算例,并将所提算法与其他7种算法进行对比,验证了所提算法性能。最后,分析了某液压缸生产车间在两种不同动态环境下的真实逆调度案例,结果表明,所提算法能够在较小程度改变原始调度的情况下缩短4.2%的完工时间、降低20.2%的机器能耗。 展开更多
关键词 资源约束柔性作业车间调度 机械加工车间 逆调度 多目标优化 差分进化算法
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考虑工人协作与学习效应的柔性作业车间调度 被引量:1
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作者 张国辉 张得雨 +2 位作者 闫少峰 张海军 余娜娜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4369-4385,共17页
针对每台机器存在需要多名工人协作操作的双资源柔性作业车间调度问题,研究一种具有工人协作灵活性的柔性作业车间调度问题。结合学习效应对工人操作时间的影响,构建一种改进的工人技能柔性度的学习效应曲线;建立以最大完工时间、工人... 针对每台机器存在需要多名工人协作操作的双资源柔性作业车间调度问题,研究一种具有工人协作灵活性的柔性作业车间调度问题。结合学习效应对工人操作时间的影响,构建一种改进的工人技能柔性度的学习效应曲线;建立以最大完工时间、工人总负载和总能耗最小化为优化目标的数学模型,并提出一种改进的非支配排序遗传算法进行求解。设计4种初始化规则提高初始种群的质量和多样性,建立基于Pareto等级的自适应交叉、变异算子;为了提高算法的局部搜索能力,构造了3种基于优化目标的邻域搜索算子。在实验部分采用多种评价指标与其他算法进行对比,实验结果表明该算法能够有效求解考虑工人协作与学习效应的双资源柔性作业车间调度问题。 展开更多
关键词 工人协作灵活性 学习效应 非支配排序遗传算法 双资源柔性作业车间调度问题
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考虑工人数量配置优化的柔性作业车间调度问题研究 被引量:3
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作者 梁向檩 宋豫川 +1 位作者 雷琦 孙爱红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期2065-2076,共12页
在工人资源紧缺且工人成本增加的背景下,以合理的工人数量配置方案完成制造任务变得至关重要。以往考虑工人约束的柔性作业车间调度研究假设工人的数量是给定的。为实现不同技术水平工人的数量配置及柔性作业车间调度集成优化,考虑工件... 在工人资源紧缺且工人成本增加的背景下,以合理的工人数量配置方案完成制造任务变得至关重要。以往考虑工人约束的柔性作业车间调度研究假设工人的数量是给定的。为实现不同技术水平工人的数量配置及柔性作业车间调度集成优化,考虑工件拖期惩罚成本、工人基础及绩效成本,建立了最小化总成本的混合整数规划模型,并提出了一种改进教学优化算法进行求解。在算法中,采用基于工人数量配置、工序排序、机器选择的三层编码并设计了活动调度解码方法,采用混合启发式初始化方法进行初始化,针对问题特征设计了有效的邻域结构。通过多组算例测试验证了所提算法能确定不同技术水平工人的实际数量并获得优异的调度方案,且在性能上优于对比算法。 展开更多
关键词 双资源柔性作业车间 工人数量 成本 车间调度 教学优化算法
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考虑关键件加工质量的双资源约束车间调度算法 被引量:5
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作者 孙爱红 宋豫川 +1 位作者 杨云帆 雷琦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期2590-2600,共11页
在工人异质性和机床类型多样的资源约束型车间中,针对资源抢占使加工质量向非关键件倾斜从而导致关键件加工质量无法保障的情况,建立了以完工时间为主要优化目标,以关键件加工质量、整体加工质量为辅助优化目标的双资源(工人/机床)约束... 在工人异质性和机床类型多样的资源约束型车间中,针对资源抢占使加工质量向非关键件倾斜从而导致关键件加工质量无法保障的情况,建立了以完工时间为主要优化目标,以关键件加工质量、整体加工质量为辅助优化目标的双资源(工人/机床)约束柔性作业车间调度问题模型,并提出一种两级嵌套蚁群算法。首先采用工件候选集、资源候选集生成满足关键件加工要求的可行调度解;然后为工序寻找更合适的开工时间,针对机床类型、人机时窗差异设计了基于时窗的活动调度策略以提高算法的局部寻优能力;进而提出了一种保质策略,使关键件和总体工件加工质量水平持续提高;最后,通过算例测试验证了保质策略和两级嵌套蚁群算法的有效性。 展开更多
关键词 资源约束柔性作业车间调度问题 加工质量 时窗 两级嵌套蚁群算法
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