分布式装配混合流水车间节能调度方法

1

作者 赵才 吴亮红 +2 位作者 左词立 张红强 李智靖 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3324-3337,共14页

分布式混合流水车间调度问题和装配车间问题已广泛存在于现实的制造系统中。在实际生产中,除机器资源外,工人资源也是影响生产效率的关键因素。因此,研究了考虑工人资源的分布式装配混合流水车间节能调度问题。首先,建立以最小化总延迟... 分布式混合流水车间调度问题和装配车间问题已广泛存在于现实的制造系统中。在实际生产中,除机器资源外,工人资源也是影响生产效率的关键因素。因此,研究了考虑工人资源的分布式装配混合流水车间节能调度问题。首先,建立以最小化总延迟和总能耗为目标的混合整数线性规划模型。基于问题特征及多目标特性,提出了一种Q-learning模因算法(QLMA)。在QLMA中,为了生成优秀的初始解,提出了一种基于问题特征的初始化策略。同时,采用一种基于Q-learining的变邻域局部搜索对非支配解进行细化,从而引导种群进化。此外,设计了一种节能策略,以进一步优化总能耗。最后,在90个大型实例上进行了大量的实验,并与其他3种先进算法进行比较,验证了QLMA算法的有效性。 展开更多

关键词 分布式混合流水车间调度问题 装配车间问题 工人资源 节能 Q-learning模因算法

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具有紧时、高能耗特征的混合流水车间多目标调度优化问题

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作者 常大亮 史海波 刘昶 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1269-1278,共10页

针对具有紧时、高能耗工序特征的混合流水车间调度问题,以优化产品暴露时间、最大完工时间和能源消耗为目标,建立混合流水车间调度模型,并提出一种改进的多目标粒子群算法进行有效求解。首先构建了基于ISDE指标的档案维护策略及局部邻... 针对具有紧时、高能耗工序特征的混合流水车间调度问题,以优化产品暴露时间、最大完工时间和能源消耗为目标,建立混合流水车间调度模型,并提出一种改进的多目标粒子群算法进行有效求解。首先构建了基于ISDE指标的档案维护策略及局部邻域搜索策略,辅助算法跃出局部极值及减少生产阻塞。之后,提出一种基于模糊理论的决策分析方法选取最优调度方案。最后,通过仿真实验验证提出的多目标调度模型与算法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 混合流水车间调度问题 多目标粒子群优化算法 紧时性约束 高能耗

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考虑恶化效应的绿色可重入混合流水车间调度

3

作者 周颂凯 马继东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3161-3171,共11页

在实际生产过程中,随着设备运行时间的增长,设备性能会逐渐下降,导致加工时间延长。对此,针对考虑恶化效应的可重入混合流水车间调度问题,提出一种改进的非支配排序遗传算法(improved nondominated sorting genetic algorithmⅡ,INSGA-... 在实际生产过程中,随着设备运行时间的增长,设备性能会逐渐下降,导致加工时间延长。对此,针对考虑恶化效应的可重入混合流水车间调度问题,提出一种改进的非支配排序遗传算法(improved nondominated sorting genetic algorithmⅡ,INSGA-Ⅱ)。首先,构建以最大完工时间和加工能耗为优化目标的数学模型;其次,结合问题的特点,在算法采用基于工件序列的编码方式,并设计一种考虑恶化效应的节能调度解码方法;再次,为了提高种群的多样性设计多种变异算子,通过算法参数的自适应调整避免算法陷入局部最优,并设计变邻域搜索策略强化了算法的局部搜索能力;最后,通过与其他算法比较,在10个不同规模的实验算例中验证了所提算法具有较高的解集质量,同时也有较好的多样性和收敛性。 展开更多

关键词 设备性能 恶化效应 改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ) 可重入混合流水车间 节能调度

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改进DE算法求解混合流水车间负荷平衡问题 被引量：11

4

作者 韩忠华 董晓婷 +1 位作者 史海波 朱一行 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期547-557,共11页

为解决混合流水车间不相关并行机负荷平衡排产优化问题,建立了混合流水车间负荷平衡优化问题数学模型,以并行工位加工时间负荷平衡代价与总工位等待时间加权求和之值作为负荷平衡评价指标。全局优化算法采用双种群自适应差分进化算法,... 为解决混合流水车间不相关并行机负荷平衡排产优化问题,建立了混合流水车间负荷平衡优化问题数学模型,以并行工位加工时间负荷平衡代价与总工位等待时间加权求和之值作为负荷平衡评价指标。全局优化算法采用双种群自适应差分进化算法,该算法设计了新的双种群结构和协同进化方式,并引入随停止代数自适应调整进化参数的策略,以增强跃出局部极值、保持进化活力的能力。为进一步提高算法搜索最优解效率,设计了一种基于负荷平衡选择概率的初始种群建立方法,以提高初始种群中初始解的质量、缩小有效解空间。基于汽车生产中的实例数据,将双种群自适应差分进化算法与遗传算法、差分进化算法、自适应差分进化算法进行仿真比较,结果表明,双种群自适应差分进化算法的负荷平衡评价指标有显著的降低。 展开更多

关键词 混合流水车间排产问题 负荷平衡 选择概率 差分算法 双种群自适应差分进化算法

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求解双向无等待混合流水车间调度问题的粒子群优化算法 被引量：9

5

作者 张其亮 陈永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2503-2509,共7页

针对双向无等待混合流水车间调度问题,提出一种粒子群算法进行求解。算法采用排列形式进行编码,设计了插入—平移算法进行解码,解码过程利用处理时间最短优先策略选择加工机器,提出工件冲突的检测和化解方法,并利用粒子群算法进行全局... 针对双向无等待混合流水车间调度问题,提出一种粒子群算法进行求解。算法采用排列形式进行编码,设计了插入—平移算法进行解码,解码过程利用处理时间最短优先策略选择加工机器,提出工件冲突的检测和化解方法,并利用粒子群算法进行全局优化。将该问题模型和求解算法应用于高速磁浮列车调度问题,仿真实例表明,所得模型和算法能够高效地求解高速磁浮列车调度问题。 展开更多

关键词 无等待混合流水车间调度问题 高速磁浮列车调度 粒子群优化算法

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基于改进型交叉算子的混合流水车间排序求解 被引量：3

6

作者 黄宗南 张博凡 信宁宁 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第3期122-125,共4页

混合流水车间是置换流水车间的扩展,其作业排序更复杂。合理的排序方案能够提高企业设备的利用率和经济效益。在前期研究的基础上,将提出的改进型交叉算子扩展应用到混合流水车间排序问题中。介绍了求解该问题的遗传算法实现流程,剖析... 混合流水车间是置换流水车间的扩展,其作业排序更复杂。合理的排序方案能够提高企业设备的利用率和经济效益。在前期研究的基础上,将提出的改进型交叉算子扩展应用到混合流水车间排序问题中。介绍了求解该问题的遗传算法实现流程,剖析了改进型单点交叉算子的操作原理和特点。最后,针对企业实例进行求解,结果表明该算法寻优性能良好。 展开更多

关键词 混合流水车间排序 遗传算法 改进型交叉算子 优化

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基于激素调节机制IPSO算法的相同并行机混合流水车间调度问题 被引量：11

7

作者 顾文斌 李育鑫 +2 位作者 钱煜晖 肖紫涵 秦展鹏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2858-2871,共14页

针对相同并行机混合流水车间调度问题,提出一种基于激素调节机制的改进粒子群算法。首先,以最小化最大完工时间为目标构建数学模型;其次,设计了基于排列的编码解码方式,并提出新的NEH启发式算法用于提升初始种群的质量;然后,基于激素调... 针对相同并行机混合流水车间调度问题,提出一种基于激素调节机制的改进粒子群算法。首先,以最小化最大完工时间为目标构建数学模型;其次,设计了基于排列的编码解码方式,并提出新的NEH启发式算法用于提升初始种群的质量;然后,基于激素调节机制和相关系数法改进了速度更新公式,引用了一种随机拓扑结构将种群最优位置换为可变的邻域最优位置,并随机采用两种交叉算子和3种变异算子用于增强算法的全局寻优能力;最后通过两个对比实验,证明了新的NEH启发式算法能够产生质量更好的初始种群,改进的速度更新公式能够有效提高算法的搜索质量,通过标准算例实验,验证了所提算法在解决混合流水车间调度问题上具有优越的性能。 展开更多

关键词 混合流水车间调度问题 改进粒子群算法 新的NEH启发式算法 激素调节机制 随机拓扑结构

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一种新的两道工序柔性流水车间排序问题 被引量：1

8

作者 任建峰 张玉忠 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期55-61,共7页

本文针对F_2(p),h11.1|m_1=1,m_2=μ≥2|C_(max)这一问题给出了几种近似算法,并对每种近似算法进行了最坏情形分析,给出了最坏情形界.

关键词 运筹学 可用时间限制 柔性流水车间 排序问题 近似算法 最坏情形分析 装箱问题

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采用改进两点交叉算子的改进自适应遗传算法求解不相关并行机混合流水车间调度问题 被引量：9

9

作者 郑堃 练志伟 +3 位作者 顾新艳 朱长建 徐慧 冯雪晴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期1647-1658,1671,共13页

针对不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进两点交叉算子(ITPX)的自适应遗传算法。首先,利用精确取点方式提高两点交叉算子的求解性能;其次,论证了基于激素调节的自适应选择概率引导种群的收敛趋势;然后,建立优质染色体池和记... 针对不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进两点交叉算子(ITPX)的自适应遗传算法。首先,利用精确取点方式提高两点交叉算子的求解性能;其次,论证了基于激素调节的自适应选择概率引导种群的收敛趋势;然后,建立优质染色体池和记忆因子来记录种群迭代的优质解,并实现两种不同区域的交叉。实验结果表明,ITPX可节省优化时间,提高求解性能;自适应概率可增强收敛性;改进两点交叉算子的改进自适应遗传算法(ITPX-IAGA)可缩短40%以上的求解时间,并提高求解性能。 展开更多

关键词 混合流水车间调度问题 不相关并行机 自适应遗传算法 改进两点交叉算子 激素调节机制

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含不相关机的动态可重入柔性流水车间问题的混合DABC-GA算法 被引量：2

10

作者 轩华 刘淑燕 +1 位作者 王薛苑 李冰 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第11期44-51,共8页

为了改善生产线的物流平衡和加强阶段间的时间衔接,扩展一般可重入柔性流水车间调度理论,以最小化总加权完工时间为目标,研究了每阶段含不相关并行机的动态可重入柔性流水车间问题,工件在各阶段的加工时间取决于加工它的机器。鉴于所研... 为了改善生产线的物流平衡和加强阶段间的时间衔接,扩展一般可重入柔性流水车间调度理论,以最小化总加权完工时间为目标,研究了每阶段含不相关并行机的动态可重入柔性流水车间问题,工件在各阶段的加工时间取决于加工它的机器。鉴于所研究问题为NP-hard问题,首先,建立整数规划模型;其次,设计元胞矩阵编码方案,提出融合离散人工蜂群算法和遗传算法的一种混合算法以获得问题的近优解;最后,为了评估混合算法的性能,将所提出算法和一些元启发式算法进行了不同规模问题的对比测试,实验结果说明了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 动态可重入柔性流水车间问题 不相关并行机 总加权完工时间 混合DABC-GA算法

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有限缓冲区流水车间调度的混合人工蜂群算法 被引量：13

11

作者 张培文 潘全科 +1 位作者 李俊青 段俊华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2510-2520,共11页

针对以最大完工时间为目标的有限缓冲区流水车间调度问题,提出有效的混合人工蜂群算法。采用WPFE启发式算法进行种群的初始化,以提高初始种群的质量。将遗传算法应用到离散人工蜂群算法的引领蜂阶段,设计了基于嵌入结构、串行结构、协... 针对以最大完工时间为目标的有限缓冲区流水车间调度问题,提出有效的混合人工蜂群算法。采用WPFE启发式算法进行种群的初始化,以提高初始种群的质量。将遗传算法应用到离散人工蜂群算法的引领蜂阶段,设计了基于嵌入结构、串行结构、协同结构、并行结构、概率选择结构和双种群结构的六种混合调度算法。基于插入和交换邻域的邻域搜索算法进一步增强了混合算法的局部开挖能力。通过仿真实验证明了所提算法的高效性和优越性。 展开更多

关键词 有限缓冲区 流水车间调度问题 人工蜂群算法 遗传算法 混合算法 邻域搜索算法

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求解多目标混合流水车间调度的改进NSGA-Ⅱ 被引量：19

12

作者 宋存利 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1777-1789,共13页

针对混合流水车间调度问题,以最小化能耗和最小化最大完工时间为求解目标,建立混合整数线性规划模型,提出求解该问题的改进快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)。算法染色体采用首阶段工件加工顺序码和设备分配码相结合的编码方式,最大程... 针对混合流水车间调度问题,以最小化能耗和最小化最大完工时间为求解目标,建立混合整数线性规划模型,提出求解该问题的改进快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)。算法染色体采用首阶段工件加工顺序码和设备分配码相结合的编码方式,最大程度确保算法在问题的整个解空间搜索Pareto前沿解。针对染色体编码设计了3种不同解码方法,其中两种解码方法与问题目标密切相关,用于引导算法搜寻方向;设计了一种贪婪变异算子,在提高种群多样性的同时兼顾算法的局部搜索能力。为确保Pareto前沿解集的分布性和收敛性,避免算法陷入局部最优,在采用精英保留策略的基础上提出一种全新的选择算子,并通过实验证明了该选择算子的有效性。为进一步节约能源,针对调度方案提出先右移再左移的调整策略,在不改变总完工时间的前提下大大节约了设备的待机和开关机能量。最后通过实验验证了改进NSGA-Ⅱ的有效性。 展开更多

关键词 混合流水车间调度 快速非支配排序遗传算法 多目标优化 最小化最大完工时间 最小化能耗

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一种求解混合零空闲置换流水车间调度禁忌分布估计算法 被引量：4

13

作者 张晓霞 吕云虹 《计算机应用与软件》 2017年第1期270-274,292,共6页

结合混合零空闲置换流水车间调度问题MNPFSP(Mixed no-idle permutation flowshop scheduling problem)的特性,运用基于概率模型的分布估计算法解决该问题。算法将启发式算法融入分布估计算法中提高了初始解的质量。为了避免算法陷入局... 结合混合零空闲置换流水车间调度问题MNPFSP(Mixed no-idle permutation flowshop scheduling problem)的特性,运用基于概率模型的分布估计算法解决该问题。算法将启发式算法融入分布估计算法中提高了初始解的质量。为了避免算法陷入局部最优,将禁忌算法融入分布估计算法中,提出一种禁忌分布估计算法求解混合零空闲置换流水车间问题。为了提高种群的多样性,加入了三种邻域搜索。实例测试结果显示,该算法求解混合零空闲置换流水车间问题具有很好的优势。 展开更多

关键词 混合零空闲置换流水车间调度问题算法 分布估计算法 启发式算法 禁忌算法

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分时电价下多目标绿色可重入混合流水车间调度 被引量：13

14

作者 耿凯峰 叶春明 +1 位作者 吴绍兴 刘丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1469-1480,共12页

针对多目标绿色可重入混合流水车间调度问题(RHFSP)的特点,在机器分配和工序排序的基础上引入分时电价机制,构建了以最小化最大完工时间、总能耗成本和碳排放为目标的绿色调度优化模型,提出了一种改进的多目标文化基因算法(MOMA)来求解... 针对多目标绿色可重入混合流水车间调度问题(RHFSP)的特点,在机器分配和工序排序的基础上引入分时电价机制,构建了以最小化最大完工时间、总能耗成本和碳排放为目标的绿色调度优化模型,提出了一种改进的多目标文化基因算法(MOMA)来求解该问题,通过数值实验验证了所设计的MOMA算法的可行性。实验结果表明MOMA算法在非劣解的收敛性、多样性和支配性指标方面都显著优于多目标蚁狮优化算法(MOALO)、多目标粒子群优化算法(MOPSO)和带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),四种算法的分布性指标无显著差异。所提出的模型能够使企业有效避开高电价时段作业,合理转移用电负荷,达到降低总用电成本和碳排放的目的。 展开更多

关键词 分时电价 可重入混合流水车间调度问题 多目标文化基因算法 绿色调度

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考虑工件分批的混合流水车间节能调度研究 被引量：5

15

作者 张中伟 孟亚 +3 位作者 李艺 李元生 胡文博 惠延波 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第8期161-170,共10页

生产调度是混合流水车间提高效率和降低生产能耗的有效措施。考虑工件运输、机床换刀约束,综合基于刀具磨钝标准的工件均等分批方法和“关机重启”节能策略,建立了以能耗和最大完工时间为优化目标的混合流水车间节能调度模型,进而利用... 生产调度是混合流水车间提高效率和降低生产能耗的有效措施。考虑工件运输、机床换刀约束,综合基于刀具磨钝标准的工件均等分批方法和“关机重启”节能策略,建立了以能耗和最大完工时间为优化目标的混合流水车间节能调度模型,进而利用非支配排序遗传算法实现了模型求解。混合流水车间环境下,所提模型能够权衡优化目标,合理划分各类作业加工批次,同时针对各批次选择合适的加工机床,合理安排各机床上工件批次工序的加工顺序和“关机重启”节能策略的应用时机。最后,案例研究验证了建立模型的节能效果和求解方法的有效性。 展开更多

关键词 混合流水车间节能调度 分批 “关机/重启”节能策略 非支配排序遗传算法

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基于改进候鸟迁徙优化的多目标批量流混合流水车间调度 被引量：7

16

作者 汤洪涛 王丹南 +3 位作者 邵益平 赵文彬 江伟光 陈青丰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期201-213,共13页

针对2+1+1型混合流水车间,研究了多目标不相等批量流混合流水车间调度问题,提出一种基于变邻域搜索的自适应候鸟迁徙优化(AMBO)算法,实现了最小化完工时间与最小平均在制品数量的多目标优化.相比原始候鸟迁徙算法,AMBO算法引入变邻域搜... 针对2+1+1型混合流水车间,研究了多目标不相等批量流混合流水车间调度问题,提出一种基于变邻域搜索的自适应候鸟迁徙优化(AMBO)算法,实现了最小化完工时间与最小平均在制品数量的多目标优化.相比原始候鸟迁徙算法,AMBO算法引入变邻域搜索策略,实现每个算子的权重随迭代次数自适应调整,并提出了时间窗算子,以提升交换算子搜索性能和收敛速度.对随机生成不同规模的订单进行算例研究,结果表明AMBO算法比候鸟迁徙优化算法、遗传算法具有更高的求解质量和收敛性能,从而验证了AMBO算法的有效性. 展开更多

关键词 批量流问题 混合流水车间调度问题 变邻域搜索 自适应候鸟迁徙优化 时间窗算子

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FSFIS问题的基于随机kick的ILS&TS混合算法 被引量：3

17

作者 李韶华 唐立新 《东北工学院学报》 CSCD 北大核心 2004年第6期543-546,共4页

提出了一种基于随机kick的迭代局域搜索算法(ILS)求解存储容量受限的流水车间问题(FSFIS)·该算法使用新颖的多对不交叉的交换移动构成kick移动,并采用回溯机制保证搜索在有利的空间内进行·通过应用4种邻域结构,每种情况下产生... 提出了一种基于随机kick的迭代局域搜索算法(ILS)求解存储容量受限的流水车间问题(FSFIS)·该算法使用新颖的多对不交叉的交换移动构成kick移动,并采用回溯机制保证搜索在有利的空间内进行·通过应用4种邻域结构,每种情况下产生480组随机数据的试验证明该新型算法是快速有效的近优算法·设计了一种在原有的静态禁忌搜索算法中引入了基于随机kick的迭代局域搜索算法的混和算法,这种混合算法可以充分发挥原有的2种算法的各自优势,使目标函数进一步改进· 展开更多

关键词 FSFIS问题 随机kick 有限存储 流水车间调度 kick移动 迭代局域搜索算法 禁忌搜索 混合算法 回溯

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基于探路者算法的绿色有限缓冲区流水线调度 被引量：14

18

作者 胡蓉 董钰明 钱斌 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1384-1396,共13页

针对带能耗阈值约束和有限缓冲区的绿色流水车间调度问题(Green Flow Shop Scheduling Problemwith Limited Buffers and Energy Thresholds,GFSSPLBET),提出一种混合探路者算法(Hybrid Pathfinder Algorithm,HPFA)进行求解,优化目标为... 针对带能耗阈值约束和有限缓冲区的绿色流水车间调度问题(Green Flow Shop Scheduling Problemwith Limited Buffers and Energy Thresholds,GFSSPLBET),提出一种混合探路者算法(Hybrid Pathfinder Algorithm,HPFA)进行求解,优化目标为总能量消耗和最大完工时间。为增强算法的全局搜索能力,设计基于距离的选择机制确定每个探路者对应的跟随者,以确保各探路者的附近区域均能得到一定的搜索;设计融合多种邻域操作的自学习搜索策略,用于对更新后的探路者进行多邻域搜索,从而提升算法的局部开采能力。通过仿真实验表明所提改进措施能有效增强算法性能,也验证了HPFA求解GFSSPLBET的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 混合探路者算法 有限缓冲区 流水车间调度问题 总能量消耗 能耗阈值约束

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再论排序后总加工时间的计算

19

作者 吴小钢 蒋绍忠 《管理现代化》 CSSCI 北大核心 1992年第5期37-38,共2页

关于排序后总加工时间(最小流程)的计算问题,本刊总第54期上“排序后总加工时间计算的研究”一文(以下简称“原文”)做了论述,提出了流水车间排列排序情形下的一种计算用的数学模型:该方法尽管省去了画甘特图的累赘,但却带来了一系列计... 关于排序后总加工时间(最小流程)的计算问题,本刊总第54期上“排序后总加工时间计算的研究”一文(以下简称“原文”)做了论述,提出了流水车间排列排序情形下的一种计算用的数学模型:该方法尽管省去了画甘特图的累赘,但却带来了一系列计算、判断上的麻烦。其实,对于这类特殊的排序问题,欲求排序后的总加工时间,既不必采用甘特图的形式,也无须繁杂的大量计算,只要用很简单明了的方法就可以得到所求结果。所用方法有线性规划法和网络法两种,下面分别予以介绍,并阐述二者的一致性。其中网络方法是生产计划、调度等管理工作中更为常用的方法。 展开更多

关键词 加工时间 排序问题 甘特图 流水车间 管理工作 数学模型 计算方法 线性规划法 网络方法 生产计划

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冷卷热处理生产调度模型的启发式算法

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作者 董杰方 王小明 +1 位作者 谢金星 李建国 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第12期12-14,21,共4页

主要讨论某钢铁公司冷轧厂热处理车间冷卷热处理生产调度问题,将其归结为一类不允许等待的混合流水车间排序问题进行研究,建立相应的数学模型,设计求解其模型的启发式算法。

关键词 冷卷热处理 混合流水车间排序问题 启发式算法

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