發(fā)布時間：2018-04-19 18:30

  本文選題：生產(chǎn)調(diào)度 + 干擾管理��； 參考：《大連理工大學》2014年博士論文

【摘要】：生產(chǎn)調(diào)度問題作為經(jīng)典組合優(yōu)化問題,具有高度的計算復雜性和廣闊的應用前景。經(jīng)典生產(chǎn)調(diào)度問題假設加工環(huán)境穩(wěn)定,初始最優(yōu)加工時間表制定后可以順利執(zhí)行。然而現(xiàn)實生產(chǎn)過程中充滿不確定性,機器維護、機器故障、工件優(yōu)先級變化和新工件到達等事件單獨或者組合發(fā)生,使得初始計劃無法按計劃執(zhí)行。這些事件統(tǒng)稱為干擾事件,在干擾事件發(fā)生后,如何以盡量小的代價恢復加工系統(tǒng)正常運行是干擾管理(Disruption Management)致力于解決的問題。對應于加工系統(tǒng)基本構成要素,干擾事件可以大致分為資源相關和任務相關,對初始計劃造成不同的影響。針對不同類型干擾事件,準確量化干擾事件的擾動,基于此構建同時考慮初始優(yōu)化目標和擾動目標的模型,并設計高效算法求得問題有效解集供決策者選擇,是生產(chǎn)調(diào)度干擾管理問題的核心和難點問題。本論文的主要研究內(nèi)容包括： (1)資源相關擾動的干擾管理研究。選擇資源相關擾動中最具代表性的機器維護作為研究對象：在單機環(huán)境中針對機器維護,研究初始最優(yōu)加工時間表是基于加權折扣最短加工時間優(yōu)先規(guī)則的問題,使用相對于初始計劃工件完工時間的延遲來度量擾動,建立同時考慮原目標和與擾動目標的模型,結合量子算法和非支配排序遺傳算法優(yōu)勢設計混合算法進行模型的求解。在并行機環(huán)境中面對干擾事件為改變加工效率的機器維護,使用機器-工件重新分配來度量擾動,構建干擾管理模型。設計求解問題有效前沿的窮舉算法,以及在此基礎上更高效率地優(yōu)化某特定指標函數(shù)的分支定界算法。 (2)任務相關擾動的干擾管理研究。選擇工件相關干擾事件中最具代表性的工件優(yōu)先級變化和新工件到達作為研究對象：針對單機環(huán)境下存在安裝時間的最優(yōu)化工作流時間問題,研究工件優(yōu)先級突發(fā)提高的應對,設計最近鄰域和插入混合算法為非支配排序遺傳算法提供較優(yōu)初始解,最終求得高質(zhì)量有效前沿。針對單機環(huán)境下工件加工時間可通過非線性資源消耗進行壓縮的問題,研究單個新工件到達和處理依概率發(fā)生時的應對,基于工件吸收干擾影響的能力制定初始加工時間表,使得干擾發(fā)生后新時間表能盡快和初始計劃完全匹配。針對單機環(huán)境下計劃外多個新工件抵達,研究通過外包手段為加工服務承接商制定生產(chǎn)配送的集成優(yōu)化方案,在運營成本和服務水平之間進行有效權衡。 (3)資源相關擾動和任務相關擾動并發(fā)的干擾管理研究。以上述內(nèi)容為基礎,研究了機器維護和新工件達到同時發(fā)生時的干擾管理問題。將客戶對于完工時間延遲的非對稱感知考慮在擾動度量中,從而使新的解決方案更具現(xiàn)實意義。提出一種基于有效解的元啟發(fā)式算法,其中部分初始種群是通過動態(tài)規(guī)劃方式求得。為了檢驗該方法的性能,設計了計算機仿真實驗,比較了重調(diào)度干擾策略和局部修復策略,分析了不同啟發(fā)式算法和分派規(guī)則的性能。通過對數(shù)值仿真結果進行統(tǒng)計分析,并根據(jù)現(xiàn)有度量有效前沿質(zhì)量指標進行計算,驗證了重調(diào)度策略和設計方法的有效性。 本研究屬于排序理論、運籌學優(yōu)化理論和智能優(yōu)化算法的交叉滲透,對生產(chǎn)調(diào)度干擾管理這一難題進行了有益探索。為加工制造企業(yè)面對突發(fā)干擾事件在生產(chǎn)成本和系統(tǒng)擾動之間權衡決策提供理論支持,對企業(yè)提高服務質(zhì)量具有重要現(xiàn)實意義,對豐富拓展生產(chǎn)排序理論和多目標智能優(yōu)化算法研究領域具有重要理論意義。
[Abstract]:The production scheduling problem is a classical combinatorial optimization problem . It has high computational complexity and wide application prospect . The classical production scheduling problem assumes that the processing environment is stable and the initial optimal processing schedule can be implemented smoothly . However , the initial plan cannot be implemented as planned .

( 1 ) The research on interference management of resource - related disturbances . The most representative machine maintenance in resource - related disturbances is selected as the object of research : in a single - machine environment for machine maintenance , the initial optimal processing schedule is based on the shortest processing time priority rule of weighted discount .

( 2 ) Research on the interference management of task - related disturbances . The most representative work - priority change and new workpiece arrival in the work - related interference events are selected as the object of study : To solve the problem of optimization workflow time for the existence of installation time in a single - machine environment , the authors study the response of the workpiece priority burst , design the nearest neighborhood and the insertion hybrid algorithm to provide a better initial solution for the non - dominated sorting genetic algorithm , and finally obtain a high - quality effective frontier .

( 3 ) The disturbance management of resource - related disturbance and task - related disturbance is studied . Based on the above - mentioned content , the problem of interference management of machine maintenance and new workpiece is studied . In order to test the performance of the method , a computer simulation experiment is designed . In order to test the performance of the method , a computer simulation experiment is designed , and the performance of different heuristic algorithms and dispatching rules is analyzed .

The research belongs to the cross - penetration of sequencing theory , operational research optimization theory and intelligent optimization algorithm , and makes a useful exploration on the problem of production scheduling interference management . It is of great practical significance to trade off decision - making between production cost and system disturbance for processing and manufacturing enterprises . It is of great practical significance to improve the service quality of enterprises . It has important theoretical significance in the research field of rich expansion production sequencing theory and multi - objective intelligent optimization algorithm .

【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB497

【參考文獻】

相關期刊論文 前9條

1 潘逢山;葉春明;;微粒群優(yōu)化算法在流水線干擾管理調(diào)度中的應用[J];工業(yè)工程與管理;2012年04期

2 劉鋒;王建軍;楊德禮;何平;;加權折扣單機排序干擾管理模型和算法研究[J];管理科學;2012年01期

3 胡祥培;孫麗君;王雅楠;;物流配送系統(tǒng)干擾管理模型研究[J];管理科學學報;2011年01期

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5 陳安;李銘祿;陳寧;;現(xiàn)代應急管理的若干理論與實踐新思路[J];中國科學院院刊;2008年06期

6 姜洋;孫偉;丁秋雷;張旭;;考慮行為主體的單機調(diào)度干擾管理模型[J];機械工程學報;2013年14期

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1 孫麗君;物流配送干擾管理問題的知識表示與建模方法[D];大連理工大學;2011年

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本文編號：1774224