生产环境不确定条件下的生产调度优化

摘要

生产调度是企业生产运行的指挥中心，提高生产调度的质量和效率对于提高企业的经济效益和社会效益会起到重要的作用。因此，开展生产调度领域内研究是非常必要的，这些研究也必将具有重要的理论意义和实际价值。 调度问题是为实现某一目的而对共同使用的资源实行时间分配的问题。被证明是NP难题后，对其的研究主要集中于确定型生产调度问题，即必须对真实环境进行大量简化和假设，导致模型无法完整表达已知信息和模型失真。如何通过数学方法来降低或者消除生产环境扰动对生产调度方案造成的影响是本文研究工作的重点。本文主要从两种思路来解决生产环境不确定问题。1、在预调度建模期间使用机会约束把不确定因素包含到模型中，在满足一定稳定度的前提下，寻求最优调度方案；2、当优化调度方案已经制定，使用优化后分析的方法得出影响调度性能的关键参数，通过严格控制关键参数变化，来保证调度执行的稳定性。 本文主要贡献主要包括以下内容： 首先，本文分析和讨论了生产环境中影响生产调度的各种不确定因素的性质和分类，给出了不确定因素的基本测度，从不确定性表达入手讨论了基于不确定规划生产调度模型中的机会约束及其等价类之间的转换关系，从而为降低模型复杂度、提高模型求解效率，提供了理论依据和可行方法。 其次，本文通过统一集理论引出多重不确定的测度定义，并使用多重机会约束来表达生产调度稳定度约束，建立基于稳定度的不确定生产环境下的生产调度模型，该模型不仅可以保证了调度结果的质量，而且提高了调度方案可行性，具有较高的应用价值。 再次，本文建立了生产环境不确定条件下生产调度区间规划模型，通过讨论区间规划模型中各种约束性质的变化来分析模型中的决策参数与最优解之间的函数关系，得出调度性能指标与决策参数之间的变化规律，为调度人员通过控制关键参数保证调度稳定提供了理论指导。 最后，本文论述了当前流程工业生产调度系统应用所需要的关键技术以及难点，并以国家863项目(2001AA413420)“复杂流程工业的实时优化调度与先进集成控制技术”为实例，分别讨论了建模语言、方程模型库设计以及算法库设计的具体方案，为生产调度系统在流程工业中的应用提供了框架。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词说明

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第一章绪论

第二章 基于不确定规划的生产调度优化建模与分析

第三章 生产调度的区间规划模型及优化后分析

第四章 流程工业生产调度应用的关键技术

第五章 结束语

主要参考文献

致谢

作者攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目