单件离散型生产作业排程的多目标协同优化

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1、单件离散型生产作业排程的多目标协同优化孙华岳SUNHua-yue曰杨晓英YANGXiao-ying曰姚延伟YAOYan-wei(河南科技大学机电工程学院,洛阳471003)(SchoolofMechatronicsEngineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China)摘要院以某重机企业为背景，分析了单件离散型牛产作业排程的特征，提出多目标协同优化问题。基于改进的FH口质量损失函数，确立质量、工期与成木之间的非线性关系，综合考虑单件离散型

2、的约束条件，构建了牛产作业排程多目标协同优化模型。集成仿真技术和遗传算法，为模型求解提供了有效方法。最后将模型和算法应用到企业的牛产实践中，验证了其实用性和有效性，为解决单件离散型牛产排程问题提供了科学方法。Abstract:Heavymachineryenterpriseasresearchobject,thispaperanalysesthefeatureofproductionschedulingforone-piecediscretemanufacturingandproposesthecollaborative

3、multi-objectiveoptimizationproblem.BasedontheimprovedTaguchilossfunction,nonlinearrelationshipofquality,deliveryandcostisestablished.Andthemulti-objectivecollaborativeoptimizationmodelofproduct!onschedulingiscreatedaswellassyntheticallyconsideringofone-piecediscr

4、eteconstraints.TheeffectivesolutionwasexploredforsolvingthemodelIntegratingsimulationtechniqueandgeneticalgorithm.Further,throughtheenterpriseempiricalstudy,thepracticabilityandvalidityofthemodelandalgorithmisverified.Thisstudyprovidesscientificmethodofproduction

5、schedulingforone-piecediscreteandimprovestheefficiencyandscientificoftheproduct!onscheduling.关键词院单件离散型；生产作业排程；出口质量损失函数；协同优化；集成算法Keywords:one-piecediscrete；product!onscheduling；Taguchilossfunction；collaborativeoptimization；integratedalgorithm中图分类号院TB497文献标识码院A文章编号

6、院1006-4311(2014)15-0060-050引言单件离散型生产作业排程属于多零件、多目标、多约束、随机性等特征的协同优化问题。在制造业中，典型的如重型机械行业（简称重机）企业的生产方式，其特点是产品按订单设计，按客户需求生产，产品类型多，结构复杂，生产工艺流程长，制造周期长，生产设备以通用型为主［1］。质量、工期和成本成为排程的重要目标，工艺的吋序性、时间、资源等成为主要约束条件，急件插单、撤单、机器故障具有随机不确定性，故此类问题的研究是个世界性难题［2,3］o当前此类企业生产作业排程主要是凭经验、以静态为主

7、，工期难保证，效率低、科学性差，缺少多目标协同优化理论方法。因此，本研究既具有理论意义又具有实用价值。生产作业排程优化这一NP・Hard难题吸引了国内外学者持续研究。但是关于生产作业排程多目标协同优化问题还缺少研究，关于单件离散型生产排程的协同优化研究成果更少。当前相关研究成果集中在优化模型和算法方面［4-9］,而优化目标多数是考虑单目标，考虑多目标的较少，已有的多目标研究多以加权集成优化为主，李衍飞等［10］以工期、生产移动量、瓶颈设备最大产能利用率为多目标，进行加权集成优化；施国洪等［11］以项目总工期和在制品库存为

8、优化目标,使用混合智能算法实行多资源约束调度；林薇［12］以制造周期、资源利用率、制造成本等为目标，使用启发式规则与遗传算法实现资源优化与作业调度。本课题组对此类问题也在持续研究，杨晓英等⑴采用的是多目标的简单加权法，建立了基于精益物流的质量、工期、成本的多目标、多约束、不确定性和非线性问题的组合优化模型，但是没有充