作業(yè)車間提前-拖期調度問題研究.pdf

1、準時化（JIT）生產是制造企業(yè)追求的主要目標之一，同時也是企業(yè)低成本運營和精益化管控的重要手段。生產車間是制造企業(yè)的效益源泉，而作業(yè)調度則是整個車間生產組織的指揮棒。在人、機、料、法、環(huán)組成的復雜制造車間中，生產現(xiàn)場的不確定性及其影響是絕對的，而理想的確定性環(huán)境則是相對的。
　　本文針對離散制造車間對J IT生產、低成本運營、生產過程精細化管控等實際需求，以交貨期為關注重點，以工序準時完工、零件準時交付為目的，遵循從工序到零件、從

2、確定性到不確定性的研究思路，聚焦確定性環(huán)境下的工序提前/拖期（E/T）調度、不確定性環(huán)境下的零件E/T調度兩類問題研究。論文主要研究內容及成果如下：
　?。?）構建以所有工序的提前/拖期懲罰總成本最小化為目標的調度優(yōu)化模型，以期解決確定性環(huán)境下作業(yè)車間的工序E/T調度問題；針對工序E/T調度所具有的非正規(guī)指標特性，提出一種包含半主動解碼、拖期工件貪婪插入和提前工件貪婪插入的三階段、遞階式解碼機制，實現(xiàn)在減少拖期完工成本的前提下盡可

3、能壓縮提前完工成本，從而解決了待調度工序集盡可能在各自的交貨時間點準時完工的現(xiàn)實需求。這種三階段解碼機制與方法對于解決非正規(guī)指標的調度問題具有一定的普適性。
　　（2）針對工序加工時間不確定性環(huán)境下作業(yè)車間的零件E/T調度問題存在的解空間大、解性能指標評估難等共性問題，基于序優(yōu)化理論中的目標軟化策略，以獲得解空間中性能指標前n％的調度解為優(yōu)化目標，解決了有效縮減大規(guī)模尋優(yōu)空間的問題；基于序優(yōu)化理論中的序比較策略，將不確定調度優(yōu)化模

4、型中期望值指標的精確計算轉化為仿真量可調的近似統(tǒng)計指標，為利用樣本統(tǒng)計指標定量計算與高效評估不確定解的性能指標提供了一種有效解決方法；在此基礎上，設計了一種包含粗糙仿真評估、精細仿真評估的兩階段隨機仿真優(yōu)化算法框架。
　?。?）針對隨機仿真優(yōu)化方法求解不確定調度優(yōu)化問題時存在的仿真效率低下問題，采用仿真量最優(yōu)化分配（OCBA）方法，依據(jù)樣本均值和方差對不同解個體的仿真精度進行適應性調節(jié)，有助于解決有限仿真資源在不確定調度解集合中的

5、優(yōu)化分配問題；利用仿真寬度—深度（BVSD）調節(jié)機制來平衡仿真和優(yōu)化過程之間的仿真量分配，最終通過遺傳算法的迭代尋優(yōu)從初始解空間中獲得一組小規(guī)模的不確定優(yōu)良調度解集?；贠CBA 和 BVSD的仿真增效機制與方法，對于利用隨機仿真方法高效解決復雜不確定工程優(yōu)化問題提供了一種新思路。
　　（4）針對一組小規(guī)模不確定優(yōu)良調度解集的排序與擇優(yōu)問題，提出一種滿足調度決策者預期正確選擇概率的保證機制，以此確定出正確選擇概率與仿真分