多工廠生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度優(yōu)化模型與求解算法.pdf

1、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度是企業(yè)生產(chǎn)管理的核心任務(wù)。傳統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度主要針對(duì)單工廠生產(chǎn)環(huán)境。隨著企業(yè)的發(fā)展與擴(kuò)張，分布式多工廠組織模式越來(lái)越多，并對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度提出了新的任務(wù)：如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)分布式工廠之間生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度的協(xié)作；如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程與運(yùn)輸過(guò)程的協(xié)作；如何處理工廠內(nèi)外可能出現(xiàn)的不確定性和各種異常擾動(dòng)，并敏捷、動(dòng)態(tài)地恢復(fù)計(jì)劃與調(diào)度的可行性。針對(duì)這些問(wèn)題，本文重點(diǎn)研究了以下幾方面內(nèi)容：
　　1.研究將生產(chǎn)與運(yùn)輸集成的多工廠生產(chǎn)計(jì)劃方法，

2、并用模糊數(shù)表達(dá)不確定需求和能力。研究了抽象描述生產(chǎn)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸活動(dòng)的過(guò)程模型－擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)任務(wù)網(wǎng)。擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)任務(wù)在狀態(tài)任務(wù)網(wǎng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了虛比例轉(zhuǎn)化任務(wù)和組合移動(dòng)任務(wù)以表達(dá)多種物料組合運(yùn)輸模式型運(yùn)輸活動(dòng)?；跀U(kuò)展?fàn)顟B(tài)任務(wù)網(wǎng)，建立了問(wèn)題的模糊MILP模型和參數(shù)規(guī)劃模型。研究了求解參數(shù)規(guī)劃模型的路徑重連算法。在路徑重連算法中，研究了綜合考慮解質(zhì)量與多樣性的參考解集更新策略以及分散性解變異策略對(duì)提高解質(zhì)量的作用。最后用計(jì)算實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了路徑重連算法的性

3、能。
　　2.研究了將批次劃分與批次調(diào)度集成優(yōu)化的生產(chǎn)調(diào)度模式。針對(duì)批量過(guò)程型多機(jī)器并行加工生產(chǎn)環(huán)境，研究了具有順序無(wú)關(guān)型產(chǎn)品切換時(shí)間和順序相關(guān)型產(chǎn)品切換時(shí)間兩種調(diào)度問(wèn)題。(1)針對(duì)產(chǎn)品切換時(shí)間順序無(wú)關(guān)型調(diào)度問(wèn)題，建立了相應(yīng)的固定費(fèi)用運(yùn)輸問(wèn)題模型，研究了求解此模型的遺傳局部搜索算法。研究了集中鄰域搜索策略和局部最優(yōu)逃逸策略對(duì)遺傳局部搜索算法全局尋優(yōu)能力的強(qiáng)化效果，然后用實(shí)驗(yàn)比較了遺傳局部搜索算法的最優(yōu)解和基于排列編碼的遺傳算法、基

4、于矩陣編碼的遺傳算法，Tabu啟發(fā)式搜索算法的最優(yōu)解的優(yōu)劣。(2)針對(duì)產(chǎn)品切換時(shí)間順序相關(guān)型調(diào)度問(wèn)題，建立了連續(xù)時(shí)間整數(shù)規(guī)劃模型，然后用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此模型與批次劃分與批次調(diào)度分離的遞階模型在縮短產(chǎn)品生產(chǎn)完成時(shí)間和計(jì)算效率上的差異。
　　3.針對(duì)多目的批量過(guò)程生產(chǎn)與運(yùn)輸調(diào)度問(wèn)題，研究了將運(yùn)輸調(diào)度與生產(chǎn)調(diào)度融合的協(xié)同調(diào)度模式。研究了多目的批量過(guò)程生產(chǎn)調(diào)度的分散搜索算法和運(yùn)輸調(diào)度的啟發(fā)式算法。然后比較了協(xié)同調(diào)度模式與先生產(chǎn)調(diào)度再運(yùn)輸調(diào)度的

5、分離調(diào)度模式在削減由于生產(chǎn)與運(yùn)輸銜接不當(dāng)引起的任務(wù)延遲與處理成本的能力，以及求解效率上的差異。
　　4.針對(duì)插入新訂單型擾動(dòng)，研究了基于MAS的多工廠協(xié)作再調(diào)度方法。研究了多工廠再調(diào)度的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和agent協(xié)作算法。針對(duì)多目的批量過(guò)程生產(chǎn)再調(diào)度問(wèn)題，研究了受影響批次再調(diào)度方法ABR。ABR僅將原調(diào)度中受到延遲影響的批次向后移動(dòng)。用實(shí)驗(yàn)比較了多工廠協(xié)作再調(diào)度方法和多工廠非協(xié)作再調(diào)度方法在保持生產(chǎn)穩(wěn)定性動(dòng)和擾動(dòng)在工廠間傳播等方面的