舾装作业中考虑周期驱动的虚拟单元多阶段动态调度研究

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1、ｈａｎｈａｎａｔｅ〇．上海销里科学ＳｇｉＭａｇｅｍｅｎＳｃｉｅｎｃ第３７卷第３期２〇１５年６月ｖｉ３７Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ．２０１５｜｜１１－－－文章编号：１００５９６７９２０１５０３００６５０６（）舾装作业中考虑周期驱动的虚拟单元多阶段动态调度研究吴满成韩文民孙晓梅张信兵（江苏科技大学经济管理学院，江苏镇江２１２〇０３）摘要：多品种小批量离散型生产企业面临的大量不确定因素会干扰其生产的连续性，其中，船舶生产由于其技术与管理特点在此类生产中具有典型性。本文将以船舶舾装生产为例，在保证设备负荷均衡及资源利用率的基础上，研究该环

2、节的虚拟单元调度问题，以提高企业的生产效率。文章以最小运输距离为目标，在充分考虑瓶颈资源约束的基础上，构建周期驱动下分割计划期的数学模型，并以结合任务分配和时间约束的混合蚁群算法求解。通过在某船厂舾装环节的应用发现，本文所提方法能够有效降低当前舾装各作业的平均完成时间，具备可行性。关键词：舾装作业；虚拟单元多阶段动态调度；周期驱动；混合蚁群算法；瓶颈资源中图分类号：Ｆ６７３文献标志码：Ａ。因此在制造系统中运用虚拟单元调度能够提高企优化，本文将结合瓶颈设备，，提高调度性能业生产柔性，降低生产成本，但现有的研究多局对船舶舾装作业采取将生产计划期分割为多个阶

3、限于假设的理想静态生产情况，由于静态调度理段的周期驱动机制，实现对虚拟单元的多阶段动论不能及时有效处理系统内动态时间。，这就使虚态调度拟单元制造系统不能有效的投人使用。此外，目由于虚拟单元具有逻辑成组与资源共享的组前将瓶颈应用于单元生产调度领域的研究较多，，织特点且通过物流系统将设备视为逻辑和概念，物流系统畅并取得较好的结果，但这些研究多针对传统静态上的虚拟动态实体，因此通应当作一本文将构建以运输距离最短单元，，，且很少涉及虚拟制造单元系统而忽视瓶为其调度目标之颈的虚拟制造单元生产系统可能出现能力冲突或为目标的非线性整数规划模型，并考虑瓶颈设备

4、。位置已知情况下的虚拟单元多阶段动态调度问题，任务重叠，从而影响系统的负荷均衡和生产效率在实际生产中一节模型构，舾装作业多面临动态复杂的生产拟结合蚁群算法予以解决。本文在第二节、，在第环境、交货期变化订单临时建中考虑分割多个计划期的周期驱动，如工件随机到达插人与撤销、设备稳定性与可靠性等，这些因素采取任务分配和时间约束的启发式规则扩大蚁群易导致生产拖期，影响生产效率，因此，企业需算法的求解范围，文章拟在第三节分析船舶舾装，要采取动态调度方式。单元生产周期驱动机制属作业采用虚拟单元生产方式的可行性和必要性于滚动窗口技术，该机制能够将动态调度过程分然后结

5、合国内某知名船舶企业舾装作业车间的实割为多个静态区间，通过比较采用虚拟单元生产方式后，再对各静态区间进行局部优际生产数据化，不仅符合虚拟制造单元动态性特征，适应企系统的生产平均时间与现有制造方式系统的平均也能确保调度方案的最时间来验证所提方法的有效性。业复杂多变的市场环境，１０５人文社会科学研究规划基金资助项目（１２ＹＪＡ６３００３６）：江苏省研究生培养创基金项目：国家自然科学基金资助项目（７１２７１）：教育部新工程（１２５４０５１４０５）业工程与生产管理；孙晓梅作者简介，，江苏科技大学，现代工，：吴满成，硕士，江苏科技大学，现代工业工程与生产管理：韩文

6、民教授。■工业工程与生产管理，现代工业工程与生产管理；张信兵，硕士，江苏科技大学硕士，江苏科技大学，现代６５Ｖｏ．ｏ．３２〇１５第ｌ３７ＮＪｕｎｅ．ｔ３期２〇１５年６月ｈａｉｃｅ３７卷ＳｈａｎｉＭａｎａｅｍｅｎＳｃｅｎ第１丨上海勒Ｓ科学１｜ｇｇ１周期驱动的多阶段动态调度模型＜６）１．１问题描述＝＋－工阶段及多种类型的零件和＋－模型包含多个加私〖２），此）（）一台７设备，设备最大生产，且同种类型机器不止。不同类１能力已知，且在整个计划期内保持不变Ｐｊ＝ｌｖ時厂Ｄｉ（Ｘ－ｉＰＲｕｊ＾Ｘｐ＾．＾＾）型零件

7、拥有不同加工工艺路线，且每种类型的零（８）件可以选择多条加工路线。各虚拟单元内的瓶颈设备已知。同时，考虑到虚拟单元调度的特点，ＳＭ＋Ｐｊ．ｋ，＜ＤＤｊ（９）设备在物理位置上不发生改变，并且设备间距离已知而且始终不变。该模型考虑虚拟单元中各设ｒ＞ｏｉｕ＾＝＼，ｆＹ备负荷的平衡以及资源利用情况。模型中包含Ｗ一！＝…（〇〉个设备（ｗｌ，２，３，ｆｒ），且将个计划期分＝…尸）ｉ＋１工（。表示