融合领域知识与禁忌搜索的多层级柔性装配作业车间调度

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作者 江淦 唐秋华 +2 位作者 赵联鹏 成丽新 朱颖颖 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第10期3707-3720,共14页

柔性装配作业车间在进行每一层级装配前,均需满足齐套性要求,导致生产计划、组织和控制变得更加复杂。针对多层级柔性装配作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为目标,提出一种融合领域知识的禁忌搜索算法(DKTS)。其中,利用基因表达... 柔性装配作业车间在进行每一层级装配前,均需满足齐套性要求,导致生产计划、组织和控制变得更加复杂。针对多层级柔性装配作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为目标,提出一种融合领域知识的禁忌搜索算法(DKTS)。其中,利用基因表达式编程,挖掘与问题属性相关的工序排序/机器选择规则,提升初始解性能;基于关键路径和关键工序,设计可有效减少目标值的邻域结构,促成靶向搜索、精炼搜索空间。此外,精准设置禁忌对象,适应性调整禁忌表长度,加强算法的前期探索及后期开发能力。实验表明DKTS在领域知识引导下大幅提高了解的收敛性和稳定性。 展开更多

关键词 多层级柔性装配作业车间 禁忌搜索算法 领域知识 基因表达式编程 自适应禁忌表

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考虑装配序列变化与双资源约束的模糊柔性装配作业车间调度研究

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作者 路鑫 鲁聪 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期166-179,共14页

提出一种考虑装配序列变化与双资源约束的模糊柔性装配作业车间调度(fuzzy flexible assembly job shop scheduling considering assembly sequence variationunder dual resource constraints,FFAJSS-ASVDRC)方法,以实现在双资源约束(... 提出一种考虑装配序列变化与双资源约束的模糊柔性装配作业车间调度(fuzzy flexible assembly job shop scheduling considering assembly sequence variationunder dual resource constraints,FFAJSS-ASVDRC)方法,以实现在双资源约束(包含机器与工人)和操作时间不确定条件下零件加工序列与装配序列的同步优化。通过分析FFAJSS-ASVDRC问题,建立了以最小化总生产完成时间、总库存时间和总花费为目标的数学模型。为合理安排加工与装配工序,分配机器、装配工位和工人,设计了一种3层分段混合染色体结构,提出基于Q-Learning的遗传算法(QLearning based genetic algorithm,QLGA),实现染色体交叉范围的自适应调整,以提高所获取非支配解的质量。通过案例研究,证明了所提出的基于QLGA在求解FFAJSS-ASVDRC时的有效性、优越性和鲁棒性。 展开更多

关键词 柔性装配作业车间调度 双资源约束 装配序列 Q-LEARNING NSGA-Ⅱ

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考虑能耗的分布式柔性作业车间调度问题研究 被引量：1

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作者 李岳威 宋李俊 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期157-165,共9页

针对分布式装配车间的柔性作业车间调度问题(distributed assembly flexible job-shop scheduling problem,DAFJSP),构建了以最小化最大完工时间、车间能耗和机器总负载为优化目标的DAFJSP数学模型。为求解DAFJSP模型,提出了一种改进的... 针对分布式装配车间的柔性作业车间调度问题(distributed assembly flexible job-shop scheduling problem,DAFJSP),构建了以最小化最大完工时间、车间能耗和机器总负载为优化目标的DAFJSP数学模型。为求解DAFJSP模型,提出了一种改进的启发式算法(improving gold rushing optimization algorithm,IGROA),该算法以改进的淘金算法为全局搜索组件,多种领域搜索算子为局部搜索组件。首先,设计3种领域搜索算子,对Pareto前沿个体进行领域搜索,提高了种群的多样性与收敛速度;其次,在种群选择中提出一种结合模拟退火算法的竞标赛选择方式,提高了全局寻优能力;最后,基于Kacem、MK等算例进行算法验证,证明了算法的优越性。 展开更多

关键词 淘金算法 邻域搜索算子 分布式装配柔性作业车间调度 多目标优化 能耗

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考虑装配序列变化与AGV运输的装配作业车间调度

4

作者 路鑫 鲁聪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第8期192-200,共9页

针对现有柔性装配作业车间调度中,未考虑零件装配序列的变化以及此种变化所造成的生产过程中加工序列和装配序列交互影响的问题,提出了一种考虑装配序列变化与AGV运输时间的柔性装配作业车间调度(FAJSS-ASVTT)方法,以实现零件加工序列... 针对现有柔性装配作业车间调度中,未考虑零件装配序列的变化以及此种变化所造成的生产过程中加工序列和装配序列交互影响的问题,提出了一种考虑装配序列变化与AGV运输时间的柔性装配作业车间调度(FAJSS-ASVTT)方法,以实现零件加工序列与装配序列的同步优化。针对FAJSS-ASVTT问题,建立了以最小化总生产完成时间、总库存时间和总花费为目标的数学模型,并运用多目标混合模因算法(MoHMA)对所提出的问题进行了求解。为合理安排加工与装配工序,分配机器、装配工位和AGV小车,设计了一种三层分段混合染色体结构,采用混合初始化策略获取高质量初始种群,并采用交叉和变异方法获取子代染色体;与此同时,设计了包含4种方式的变邻域搜索策略,用于加强算法的综合搜索能力;最后,采用精英保留策略以提高所获取非支配解的质量。在案例研究中,通过在不同规模问题下与其他算法的对比,证明了所提出算法在求解FAJSS-ASVTT时的有效性、优越性和鲁棒性。 展开更多

关键词 柔性装配作业车间调度 装配序列变化 装配序列规划 运输时间 模因算法

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集成零件外协与共享决策的柔性装配作业车间调度研究

5

作者 钟宏扬 刘建军 +2 位作者 韩省 陈庆新 毛宁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3901-3917,共17页

服务于多个主机厂的关键配套车间具有需求跟随性强、产品类型多、资源柔性程度高、生产负荷波动、关联零件难齐套等特点,其中涉及的生产调度、零件外协与齐套控制等决策问题存在紧密关联性,现有研究大多专注于单方面决策而弱化了其间关... 服务于多个主机厂的关键配套车间具有需求跟随性强、产品类型多、资源柔性程度高、生产负荷波动、关联零件难齐套等特点,其中涉及的生产调度、零件外协与齐套控制等决策问题存在紧密关联性,现有研究大多专注于单方面决策而弱化了其间关联性。为此,抽象出一类集成零件外协与共享决策的柔性装配作业车间调度问题,针对此类问题构建了混合整数规划模型,再结合问题特征设计了一类遗传迭代贪心算法,其将零件外协与共享决策分别集成到全局搜索能力强的遗传算法的编码和解码中,并与局部搜索能力强的迭代贪心搜索算法进行有效混合。从实际生产环境提取出一般化算例进行实验,各维度结果展示了算法的可用性和有效性,并通过设置差异化场景实验进行了算法的适应性分析。 展开更多

关键词 柔性装配作业车间调度 零件共享 零件外协 元启发式算法

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考虑批量装配的柔性作业车间调度问题研究 被引量：10

6

作者 巴黎 李言 +2 位作者 曹源 杨明顺 刘永 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期3200-3207,共8页

柔性作业车间调度是生产调度领域中的一个重要组合优化问题,由于取消了工序与加工设备的唯一性对应关系,因而相较于作业车间调度问题,具有更高的复杂度。针对该问题在批量装配方面的不足,考虑将批量因素与装配环节同时集成到柔性作业车... 柔性作业车间调度是生产调度领域中的一个重要组合优化问题,由于取消了工序与加工设备的唯一性对应关系,因而相较于作业车间调度问题,具有更高的复杂度。针对该问题在批量装配方面的不足,考虑将批量因素与装配环节同时集成到柔性作业车间调度问题当中。以成品件的完工时间为优化目标,对该批量装配柔性作业车间调度问题进行了数学建模。针对该模型,提出一种多层编码结构的粒子群算法,并对该算法的各个模块进行了设计。最后,以实例验证了该数学模型的正确性及算法的有效性。 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 批量 装配 6 层编码结构 FLEXIBLE JOB-SHOP SCHEDULING PROBLEM (FJSP)

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改进鲸鱼算法求解分布式装配柔性作业车间生产与配送联合调度问题 被引量：12

7

作者 唐红涛 沈毅 +1 位作者 张伟 汪开普 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第7期1982-1990,共9页

针对一类先加工后装配的离散生产模式,研究分布式制造环境下的装配柔性作业车间生产与配送两阶段联合调度问题。结合实际的生产情况,考虑供应链下生产与配送过程所产生的库存成本,以最小化生产和配送的总成本为联合调度优化目标,提出一... 针对一类先加工后装配的离散生产模式,研究分布式制造环境下的装配柔性作业车间生产与配送两阶段联合调度问题。结合实际的生产情况,考虑供应链下生产与配送过程所产生的库存成本,以最小化生产和配送的总成本为联合调度优化目标,提出一种改进鲸鱼算法。针对联合调度的多阶段调度过程,设计了一种基于工序、产品、工厂、机器和车辆的五层编码策略;根据各阶段的特点提出了相应的混合种群初始化策略,以提高解的质量;以加强种群中领头鲸鱼个体与普通鲸鱼个体的联系为导向,改进了鲸鱼觅食的搜索操作并提出四种邻域结构,以增强算法的全局探索和局部搜索能力。最后,通过仿真实验,对比相关研究领域的多种算法来验证所提算法在收敛速度和求解质量等方面的优势,并且将联合调度与分阶段调度进行实验对比,验证了联合调度的优越性。 展开更多

关键词 分布式装配柔性作业车间 联合调度 鲸鱼算法 库存成本

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多层级装配作业车间等量分批策略与调度算法 被引量：11

8

作者 黎英杰 刘建军 +1 位作者 陈庆新 毛宁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2307-2320,共14页

针对多层级装配作业车间中差异化零部件的加工装配进度协同极为困难的问题,通过零部件合理分批来提升车间的流动性,进行更灵活的进度协同并缩短生产周期,给出了此类车间最小化Makespan的分批调度模型;提出加工/装配阶段的分批策略,以及... 针对多层级装配作业车间中差异化零部件的加工装配进度协同极为困难的问题,通过零部件合理分批来提升车间的流动性,进行更灵活的进度协同并缩短生产周期,给出了此类车间最小化Makespan的分批调度模型;提出加工/装配阶段的分批策略,以及基于可行域搜索的改进型遗传算法,其初始种群生成及交叉变异考虑了批量变化带来的约束动态性,能够始终保证进化过程中染色体的合法性。通过实验验证了算法的基础性能,揭示了4种分批策略对不同产品结构的适应性,并验证了协同复杂性导向策略的效果。 展开更多

关键词 装配作业车间 多层级产品结构 分批调度 分层耦合约束 遗传算法

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超启发式交叉熵算法求解分布式装配柔性作业车间调度问题 被引量：9

9

作者 罗文冲 钱斌 +2 位作者 胡蓉 张长胜 向凤红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1551-1568,共18页

本文针对一类新型两阶段分布式装配柔性作业车间调度问题(DAFJSP),建立问题模型,以最小化最大完工时间为优化目标并提出一种超启发式交叉熵算法(HHCEA)进行求解.首先,设计基于工序序列、工厂分配和产品序列的三维向量编码规则和结合贪... 本文针对一类新型两阶段分布式装配柔性作业车间调度问题(DAFJSP),建立问题模型,以最小化最大完工时间为优化目标并提出一种超启发式交叉熵算法(HHCEA)进行求解.首先,设计基于工序序列、工厂分配和产品序列的三维向量编码规则和结合贪婪策略的解码规则,同时提出4种启发式方法以提高初始解的质量.然后,设计高低分层结构的HHCEA,高层为提高对搜索方向的引导性,采用交叉熵算法(CEA)学习和积累优质排列的信息,其中各排列由结合问题特点设计的11种启发式操作(即11种有效的邻域操作)构成;低层为增加在解空间中的搜索深度,将高层确定的每个排列中的启发式操作依次重复执行指定次数并在执行过程中加入基于模拟退火的扰动机制,以此作为一种新的启发式方法执行搜索.最后,通过仿真实验与算法对比验证HHCEA可有效求解DAFJSP. 展开更多

关键词 分布式装配柔性作业车间调度 启发式方法 交叉熵算法 超启发式算法

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变扰动强度下柔性装配作业车间调度性能分析 被引量：10

10

作者 杨小佳 刘建军 +1 位作者 陈庆新 毛宁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期800-814,共15页

柔性装配作业车间是柔性作业车间的一类现实化扩展,其调度问题既要考虑复杂的加工路径柔性,还要考虑零件间的装配关联约束,以及由其带来的关联零件生产进度协同难题。首先给出了柔性装配作业车间调度问题的数学模型;然后考虑现实生产中... 柔性装配作业车间是柔性作业车间的一类现实化扩展,其调度问题既要考虑复杂的加工路径柔性,还要考虑零件间的装配关联约束,以及由其带来的关联零件生产进度协同难题。首先给出了柔性装配作业车间调度问题的数学模型;然后考虑现实生产中普遍存在的随机扰动,采用了完全反应式与预测-反应式两类动态调度策略,并提出了相应的优先度规则算法和周期性滚动遗传算法。前者能快速协同各关联任务,但其决策分散,缺乏全局优化力度;后者进行全局周期决策,但扰动将导致性能的下降。最后构建了一般化的仿真模型,并设计了大量的比较实验,分析了不同综合扰动强度对两种调度策略的影响,为实际生产调度策略选择提供了有效的依据。 展开更多

关键词 柔性装配作业车间 动态调度 随机扰动 优先度规则 周期性滚动调度

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机器故障的柔性加工与装配作业车间分批联合调度算法 被引量：4

11

作者 柳冬 宋豫川 +1 位作者 杨云帆 雷琦 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期556-567,共12页

针对传统的加工与装配分阶段独立调度中资源利用率不高的问题,将加工与装配联合同时进行调度。在考虑工件批量和批次的前提下提出一种改进遗传算法求解该问题,以最小化最大完工时间为优化目标建立数学模型,根据问题特性提出一种工件末... 针对传统的加工与装配分阶段独立调度中资源利用率不高的问题,将加工与装配联合同时进行调度。在考虑工件批量和批次的前提下提出一种改进遗传算法求解该问题,以最小化最大完工时间为优化目标建立数学模型,根据问题特性提出一种工件末工序前移的邻域结构,提升了算法的局部搜索能力进而改善整体求解质量。设计了一种基于装配设备负载均衡的混合贪婪解码方法,完成了装配设备选择。考虑到实际车间中机器故障的特点,提出了相应的响应策略和染色体更改规则,解决了动态调度问题。最后通过算例分析验证了所提算法和策略求解该问题的可行性和有效性。 展开更多

关键词 柔性装配作业车间调度 分批 机器故障 动态调度 邻域搜索 遗传算法 完工时间 混合贪婪解码

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分布式多柔性装配作业车间调度问题研究 被引量：3

12

作者 魏光艳 叶春明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期2442-2455,共14页

针对分布式柔性装配作业车间环境,综合考虑了调度过程中的机器选择柔性、工人安排柔性和工序顺序柔性,构建了以最小化最大完工时间和最小化总能耗为优化目标的分布式多柔性装配作业车间调度问题(DMFAJSP)的数学模型。为求解DMFAJSP模型... 针对分布式柔性装配作业车间环境,综合考虑了调度过程中的机器选择柔性、工人安排柔性和工序顺序柔性,构建了以最小化最大完工时间和最小化总能耗为优化目标的分布式多柔性装配作业车间调度问题(DMFAJSP)的数学模型。为求解DMFAJSP模型,提出了一种以分布估计算法为全局搜索组件、以邻域搜索算子为局部搜索组件的多维模因算法(MDMA)。最后,将所提出的算法与其他算法进行了对比试验,结果表明MDMA算法在求解DMFAJSP模型方面具有显著优势。 展开更多

关键词 分布式多柔性装配作业车间调度问题 工序顺序柔性 多维模因算法 分布估计算法 绿色调度

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基于模糊偏好的多阶段多层级模糊调度问题优化

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作者 何亚东 邓超 +2 位作者 招云芳 张开 覃琦 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3308-3323,共16页

多阶段多层级模糊柔性作业车间调度问题(MMFFJSSP)普遍存在于一类产品层级结构复杂、种类繁多及工艺特性要求高的企业中。针对现有仅采用单一数值特征进行模糊数运算和评价会导致模糊数信息丢失,从而使排序结果发生显著变化,无法保证结... 多阶段多层级模糊柔性作业车间调度问题(MMFFJSSP)普遍存在于一类产品层级结构复杂、种类繁多及工艺特性要求高的企业中。针对现有仅采用单一数值特征进行模糊数运算和评价会导致模糊数信息丢失,从而使排序结果发生显著变化,无法保证结果的一致性和可靠性的问题,提出了一种基于模糊偏好关系加法优先度的模糊数排序方法(APFPR)。该方法进一步融合模糊数的形状特征和相对位置的多维特征,通过引入模糊偏好关系,避免了信息丢失和排序偏差,提高了调度方案的可信度。并设计了基于模糊适应度梯度选择的多策略自适应模因算法(MSAMA-FFGS)求解以最小化最大模糊完工时间为优化目标的MMFFJSSP。该算法中设计了基于模糊适应度的自适应交叉和变异策略,动态调整算法操作,提高全局和局部搜索能力;通过识别关键产品和关键工件,针对性地优化对整体完工时间影响最大的部分以提高求解的质量。理论分析和实验结果验证了基于模糊偏好加法优先度在处理模糊数排序问题时的稳定性。最后,通过仿真对比实验验证了所提MSAMA-FFGS算法在解决MMFFJSSP问题中的有效性。 展开更多

关键词 多阶段 多层级 模糊柔性作业车间 加法优先度 模因算法 模糊偏好

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基于改进免疫遗传算法的混合车间调度研究 被引量：12

14

作者 汤洪涛 丁彬楚 +1 位作者 李修琳 鲁建厦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1189-1194,1201,共7页

建立了以最大总完成时间最小为目标的混合车间调度模型。该模型包括作业车间和并行流水装配车间两部分调度问题。为降低问题求解难度,采用分解的策略对调度问题分阶段求解,并引入多Agent协商机制和模拟退火算法与免疫遗传算法相结合,提... 建立了以最大总完成时间最小为目标的混合车间调度模型。该模型包括作业车间和并行流水装配车间两部分调度问题。为降低问题求解难度,采用分解的策略对调度问题分阶段求解,并引入多Agent协商机制和模拟退火算法与免疫遗传算法相结合,提出了基于分解策略的免疫遗传算法,并通过在某汽车减振器企业的实施验证了模型和算法的有效性。 展开更多

关键词 柔性作业车间 并行流水装配车间 分解策略 免疫遗传算法

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《现代制造工程》2019年1～12期总目次

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《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第12期154-161,共8页

关键词 柔性作业车间 改进遗传算法 混流装配线 电化学放电线切割 《现代制造工程》 神经网络 制造工程

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