混合无等待流水线干扰管理调度方法研究

摘要

近几年，随着信息科学技术的发展和经济发展模式的转变，客户要求越来越表现出多样化和个性化，市场竞争日趋激烈，制造过程也变得更加复杂，这些外界和内在环境的变化都对制造企业的生产调度提出了更高的要求。面临这一问题的制造企业，特别是具有复杂生产过程的制造企业，在进行生产调度时，应尽可能加强调度方案快速响应各种不确定事件的能力，同时还应该实现缩短产品制造周期、提高设备利用率、降低生产过程物耗和能耗、保证准时生产以提高客户满意度等。
　　文章主要针对钢铁、石化、制药等流程工业中常见的混合无等待流水线加工环境中，由于不确定事件的影响导致初始最优调度不可行的问题，进行了干扰管理调度方法研究。首先，对于有并发扰动发生的情况，分别以最小化加权完工时间和、最小化加权滞后时间和为初始调度目标和扰动修复目标，构建了干扰管理调度模型，设计了支持搜索方向动态可变的多目标随机加权处理策略，提出了改进局部搜索机制与PSO算法相结合的混合求解算法;其次，在上述所做工作的基础上，结合决策过程中人的有限理性特点，进行了考虑行为因素的干扰管理调度方法研究。针对机器扰动和工件扰动并发的情况，建立了以最小化加权完工时间和为初始调度目标、以最小化客户准时交货不满意度和最小化机器指派偏离为扰动修复目标的干扰管理模型，设计了PSO和VNS并行搜索的PVPS求解算法，既保证了全局快速寻优，又能避免局部最优;最后，分别设计了算例实验对算法进行验证，仿真数据表明，无论是完全客观的混合无等待流水线干扰管理调度方法，还是考虑了行为因素的混合无等待流水线干扰管理调度方法，都是有效的。
　　混合无等待流水线是相对复杂的生产加工方式，文章提出的干扰管理调度方法能够对钢铁、纺织等连续式复杂生产过程中有扰动发生的调度实践提供指导，同时能够为生产调度问题在行为运作管理领域的探讨提供方法借鉴。