考虑双资源约束的柔性机械加工车间逆调度问题研究

作     者：魏书鹏 唐红涛 李西兴 杨冠宇 张健 WEI Shupeng;TANG Hongtao;LI Xixing;YANG Guanyu;ZHANG Jian

作者机构：武汉理工大学机电工程学院武汉430070 机器人与智能制造湖北省工程研究中心武汉430070 湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430070 中国中材国际工程股份有限公司南京211100 

基　　金：国家自然科学基金(51805152,52075401) 湖北省自然科学基金(2022CFB445) 湖北工业大学高层次人才科研基金(GCRC2020009) 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第35卷第3期

页      码：457-471页

摘      要：为提高机械加工车间在动态生产环境下的效率和稳定性,建立了考虑机器与工人约束的柔性机械加工车间逆调度问题模型。该模型以最小化完工时间、机器能耗和逆偏差指数为目标,通过调整工件排产、工人作业以及机加工工艺参数对原始调度方案进行优化。针对问题特征,提出了一种差分进化算法。在算法中,设计了混合双层编码方式以降低搜索难度;提出了两种基于调度规则的初始化方式以提高种群质量;为加强和平衡全局与局部搜索,设计了自适应遗传操作以及基于精英选择的局部搜索策略;改进了哈明距离,并提出了一种拥挤度算子以反映种群真实多样性。在实验中构建了33组测试算例,并将所提算法与其他7种算法进行对比,验证了所提算法性能。最后,分析了某液压缸生产车间在两种不同动态环境下的真实逆调度案例,结果表明,所提算法能够在较小程度改变原始调度的情况下缩短4.2%的完工时间、降低20.2%的机器能耗。

主 题 词：双资源约束柔性作业车间调度 机械加工车间 逆调度 多目标优化 差分进化算法 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 081104[081104] 0811[工学-水利类] 071102[071102] 081103[081103] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1004-132X.2024.03.008

馆 藏 号：203127330...