批量生产柔性作业车间优化调度及研究

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1、...页眉批量生产柔性作业车间优化调度研究白俊杰龚毅光王宁生唐敦兵（南京航空航天大学CMS工程研究中心江苏南京210016）摘要：在批量生产柔性作业车间调度问题中，不但要考虑路径选取和加工排序两个子问题，而且工件还可被分割为多个子批量，不同子批可选择不同工艺路线。该问题是对传统柔性作业车间调度问题(FJSP)的扩充，它更接近于实际生产调度问题。针对问题的特点，提出了一种基于遗传算法的柔性分批调度算法。在算法中，提出了一种基于“游标”的柔性批量分割方法，并采用一种批量分割与加工工序相融合的染色体编码方法。该算法不但可根据机床负荷将工件分割成具有柔性批量的多个子批，而且可使子批工艺路线

2、选取及加工排序同时得到优化。通过实例仿真，对算法性能进行分析和评价，结果表明了算法的有效性和可行性。关键词：柔性作业车间调度;批量分割;遗传算法中图分类号：F406文献标识码：AResearchonFlexibleJobShopSchedulingofBatchProductionBaiJun-jieGongYi-guangWangNing-shengTangDun-bing（CMSResearchcentre,NanjingUniv.OfAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,Jiangsu,China）Abstract:Inthefle

3、xiblejob-shopschedulingofbatchproductionproblem,notonlytheroutingandsequencingsub-problemsaretakenintoaccount,butalsoajoblotcanbesplitintoanumberofsub-lotssuchthatdifferentsub-lotofthesamejobcanbeprocessedondistinctmachines.Thisproblemisanextensionofclassicflexiblejob-shopschedulingproblem(FJS

4、P),whichprovidesacloserapproximationtorealschedulingproblems.Accordingtothecharacteristicsoftheproblem,anovelflexiblesizelot-splittingschedulingalgorithmbasedongeneticalgorithmwasputforward.Inthealgorithm,aflexiblesizelot-splittingapproachbasedon“cursors”wasproposed.Combinedthelot-splittingand

5、thesub-lotscheduling,anovelchromosomecodingschemewasputforward.Sothanthealgorithmnotonlycansplitlotsintoflexiblesizesub-lotsaccordingtomachineworkloads,butalsocanoptimizethesub-lotsroutingandsequencingsimultaneously.Theperformanceoftheproposedalgorithmwasevaluatedthroughsimulations,andtheresul

6、tsdemonstratethefeasibilityandefficiencyoftheproposedalgorithm.Keywords:flexiblejob-shopscheduling;lotsplitting;geneticalgorithm....页脚...页眉实际生产中，同一种工件往往包含若干数量，工件的生产通常是成批进行的，而且一种工件可以分成若干子批量进行加工。相对于流水车间的研究而言，国内外只有少数学者对批量生产的作业车间调度问题进行了较为深入的研究。潘全科[1]和Low[2]等分别采用仿真验证了：在作业车间中，通过分批处理，可有效缩短机床的闲置等待时间，提

7、高机床利用效率，缩短生产周期。但这些研究并未解决如何分批的问题。Jeong[3]等针对具有单一工艺路线的传统作业车间调度问题，研究了一种动态批量分批调度算法，在一定程度上改进了生产调度性能。但该算法只适合求解具有单一工艺路线作业车间调度问题，并不适合求解批量生产柔性作业车间调度问题。Chan等[4、5]采用两种遗传算法来分别确定最佳的子批数量和子批加工顺序的安排，但由于该方法中的分批原则和子批量的作业计划是分离的，因此得到的最优解缺乏说服力。孙志峻[6]提出了一种新颖