双机成比例无等待流水线重调度干扰管理研究

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1、第２２卷第４期运筹与管理Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４２０１３年８月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＡｕｇ．２０１３双机成比例无等待流水线重调度干扰管理研究薄洪光，潘裕韬，马晓燕（大连理工大学运营与物流管理研究所，辽宁大连１１６０２３）摘要：针对由异速机构成的双机成比例无等待流水线的加工特点，研究了机器扰动工况下的生产重调度问题，提出了兼顾初始调度目标（最小化制造期）和扰动修复目标（最小化工件滞后时间和）的干扰管理方法。在最短加工时间优先（ＳＰＴ）排序规则的最优解特性分析基础上，证明了右移初始加工

2、时间表是事后干扰管理的最优调度方案，建立了基于ＳＰＴ规则的事前干扰管理模型，设计了基于理想点趋近的多目标处理策略，提出了离散量子微粒群优化与局部搜索机制相结合的启发式模型求解算法。算例实验结果表明，本文提出的干扰管理模型和算法是有效的。关键词：运筹学；重调度；干扰管理；ＳＰＴ规则；量子微粒群优化；无等待流水线中图分类号：Ｏ２２３文章标识码：Ａ文章编号：１００７-３２２１（２０１３）０４-０１１１-０９DisruptionManagementforProductionReschedulinginProportionalTwo-mach

3、ineNo-waitFlowShopＢＯＨｏｎｇ-ｇｕａｎｇ，ＰＡＮＹｕ-ｔａｏ，ＭＡＸｉａｏ-ｙａｎ（InstituteofProductionOperationandLogisticsManagement，DalianUniversityofTechnology，Dalian１１６０２４，China）Abstract：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｒｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒａｒａｎｄｏｍｏｒａｎａｎｔｉｃｉｐａｔｅｄｍａｃｈｉｎｅｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｉｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｗｏ-ｍａｃｈｉｎｅｎｏ-ｗａｉｔｆｌｏｗ

4、ｓｈｏｐ，ａｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｂｏｔｈｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｏｂｊｅｃｔｉｖｅ（ｍｉｎ．ｍａｋｅｓｐａｎ）ａｎｄｔｈｅｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｒｅｐａｉｒｉｎｇｏｂｊｅｃｔｉｖｅ（ｍｉｎ．ｓｕｍｍａｔｉｏｎｏｆｄｅｌａｙｔｉｍｅ）．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｈｏｒｔｅｓｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｉｍｅ（ＳＰＴ）ｒｕｌｅｏｐｔｉｍａｌａｎａｌｙｚｉｎｇ，ｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｉｇｈｔｓｈｉｆｔｏｒｉｇｉｎａｌｓｃｈｅｄｕｌｅｉｓｏｐｔｉｍａｌｆｏｒ

5、ｔｈｅｐｏｓｔ-ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍ．ＡｎｄａｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＳＰＴｒｕｌｅ．Ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｉｄｅａｌｐｏｉｎｔ-ｂａｓｅｄｍｕｌｔｉ-ｏｂｊｅｃｔｉｖｅａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇｐｏｌｉｃｙｗｉｔｈｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｑｕａｎｔｕｍ-ｂｅｈａｖｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｌｏｃａｌｓｅａｒｃｈｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｈｅｕｒｉｓｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏ

6、ｓｅｄ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉ-ｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍａｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．Keywords：ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｒｅｓｅａｒｃｈ；ｒｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＳＰＴｒｕｌｅ；ｑｕａｎｔｕｍ-ｂｅｈａｖｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｎｏ-ｗａｉｔｆｌｏｗｓｈｏｐ０引言生产重调度问题（ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）也称为机器重排序问题，是一类具有广阔应用背景的组合优化问题。在制造企业的实际生产

7、中，机器故障、设备定修等干扰事件（或称扰动）时有发生，生产重调度是降低或消除扰动的影响，实现企业生产运行优化的有效途径。重调度问题不同于静态和动态调度问题，［１］按照Ｏｌｕｍｏｌａｄｅ等１９９６年的定义，重调度是指当初始调度方案在执行过程中受到干扰事件影响时，重新组织和协调可用的制造资源，对初始调度方案进行局部或全局优化调整，快速生成适应当前生产状态的新的调度方案。收稿日期：２０１２-０９-１９基金项目：国家自然科学基金重点项目（６１０３４００３）；国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＦ１２Ｂ０８，２０１２ＢＡＦ１０Ｂ１０）；国家８６

8、３计划项目（ＳＳ２０１２ＡＡ０４０９０９）；教育部人文社会科学研究青年基金项目（１１ＹＪＣ６３０００５）；中国博士后科学基金特别资助和面上项目（２０１１０４５９２，２０１００４８１２２２）作者简介：作者简介：薄洪光（１９７５-），男，