基于MOMA的可重入混合流水车间调度问题研究 被引量：3

1

作者 秦红斌 李晨晓 +1 位作者 唐红涛 张峰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期131-148,共18页

针对可重入制造系统多具有多品种、大规模、混流生产等特点,构建带批处理机的可重入混合流水车间调度问题(reentrant hybrid flow shop scheduling problem with batch processors,BPRHFSP)模型,提出一种改进的多目标蜉蝣算法(multi-obj... 针对可重入制造系统多具有多品种、大规模、混流生产等特点,构建带批处理机的可重入混合流水车间调度问题(reentrant hybrid flow shop scheduling problem with batch processors,BPRHFSP)模型,提出一种改进的多目标蜉蝣算法(multi-objective mayfly algorithm,MOMA)进行求解。提出了单件加工阶段和批处理阶段的解码规则;设计了基于Logistic混沌映射的反向学习初始化策略、改进的蜉蝣交配和变异策略,提高了算法初始解的质量和局部搜索能力;根据编码规则设计了基于变邻域下降搜索的蜉蝣运动策略,优化了种群方向。通过对不同规模大量测试算例的仿真实验,验证了MOMA相比传统算法求解BP-RHFSP更具有效性和优越性。所提出的模型能够反映生产的基础特征,达到减少最大完工时间、机器负载和碳排放的目的。 展开更多

关键词 可重入混合流水车间 生产调度 批处理 蜉蝣算法 碳排放

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改进迭代贪婪算法求解可重入流水车间调度问题 被引量：1

2

作者 吴秀丽 李雨馨 +1 位作者 匡源 崔建杰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2364-2380,共17页

可重入混合流水车间是在混合流水车间的基础上增加了可重入特性,具有更高的调度复杂性。为了求解可重入混合流水车间调度问题,首先建立了调度优化模型,优化目标为最小化最大完工时间,然后提出一种带精英调整的学习型迭代贪婪算法(LIG-EA... 可重入混合流水车间是在混合流水车间的基础上增加了可重入特性,具有更高的调度复杂性。为了求解可重入混合流水车间调度问题,首先建立了调度优化模型,优化目标为最小化最大完工时间,然后提出一种带精英调整的学习型迭代贪婪算法(LIG-EA)。LIG-EA算法采用基于工件的编码方式,对重组后的染色体进行解码。种群分为精英个体和普通个体两部分,对精英个体进行精英破坏重建和基于关键工件的染色体调整,对普通个体进行学习机制的构建和普通个体的破坏重建。为提高初始种群质量,采用NEH启发式算法进行种群初始化,并针对可重入混合流水车间的重入特性,在重建操作中增加了插入有效性判断,提高了算法的运行速度。通过大量实验表明LIG-EA算法能够有效求解可重入混合流水车间调度问题。 展开更多

关键词 可重入混合流水车间调度 迭代贪婪算法 精英解集构建 关键工件调整 学习机制构建

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基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度优化研究

3

作者 刘亮 贺禹铭 +1 位作者 姚春琦 霍艳芳 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第6期102-113,共12页

在新一代信息技术与高端制造产业加速融合渗透的背景下,文中针对半导体车间订单动态到达、车间生产信息透明度低的问题,提出了一种基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度方法。首先,设计了一种基于AnyLogic的数字孪生仿... 在新一代信息技术与高端制造产业加速融合渗透的背景下,文中针对半导体车间订单动态到达、车间生产信息透明度低的问题,提出了一种基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度方法。首先,设计了一种基于AnyLogic的数字孪生仿真架构,并在此基础上构建了高保真数字孪生仿真模型,对多源异构数据虚实交互、多维多尺度孪生模型运行机理进行了深入探讨;其次,综合考虑最大完工时间、碳排放量和AGV利用率建立联合调度模型,提出了一种结合数字孪生的ENSGA-Ⅱ算法进行求解,并将其嵌入AnyLogic孪生模型实现实时调度;最后,基于差异化场景和半导体车间任务实例,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 半导体 可重入混合流水车间 数字孪生仿真 联合调度 ANYLOGIC

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双目标可重入混合流水车间调度问题的离散灰狼优化算法 被引量：20

4

作者 姚远远 叶春明 杨枫 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第8期190-199,共10页

可重入混合流水车间调度问题普遍存在于许多高科技制造产业中,如半导体晶圆制造和TFT-LCD面板生产过程等,但目前关于可重入调度问题的相关研究还比较少。本文设计了一种改进多目标灰狼优化算法(IMOGWO)解决最小化最大完工时间和总拖期... 可重入混合流水车间调度问题普遍存在于许多高科技制造产业中,如半导体晶圆制造和TFT-LCD面板生产过程等,但目前关于可重入调度问题的相关研究还比较少。本文设计了一种改进多目标灰狼优化算法(IMOGWO)解决最小化最大完工时间和总拖期时间最小的可重入混合流水车间调度问题,针对该问题特点对基本灰狼优化算法进行了一系列改进操作。通过对小规模测试问题基准算例的数值实验,验证了所设计的IMOGWO算法求解该调度问题的有效性。实验结果表明IMOGWO算法在非劣解的收敛性和支配性方面显著优于已有的NSGA-II和MOGWO算法,在解的分布性指标方面IMOGWO稍微优于其他两种算法。 展开更多

关键词 可重入混合流水车间调度 改进多目标灰狼优化算法 双目标优化 解码机制

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考虑节能的改进多目标樽海鞘群算法TFT-LCD面板阵列制程调度问题 被引量：9

5

作者 姚远远 叶春明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第24期2994-3003,共10页

TFT-LCD面板生产的阵列制程是可重入混合流水车间调度问题,采用一种改进多目标樽海鞘群算法对其进行优化求解。构建以最大完工时间、总拖期时间和总耗能为优化目标的数学规划模型;针对该问题结构特点,对基本多目标樽海鞘群算法进行了一... TFT-LCD面板生产的阵列制程是可重入混合流水车间调度问题,采用一种改进多目标樽海鞘群算法对其进行优化求解。构建以最大完工时间、总拖期时间和总耗能为优化目标的数学规划模型;针对该问题结构特点,对基本多目标樽海鞘群算法进行了一系列改进操作,包括基于升序排列的随机键编码、PS方法解码、基于Lévy飞行的领导者个体位置更新方式,以及外部档案中非支配个体的变邻域搜索操作,并采用田口方法进行算法参数设置;最后通过对基准算例的数值实验,将改进多目标樽海鞘群算法与基本多目标樽海鞘群算法、多目标粒子群优化算法、快速非支配排序遗传算法进行对比,实验结果表明了改进多目标樽海鞘群算法的有效性。 展开更多

关键词 可重入混合流水车间调度 改进多目标樽海鞘群算法 阵列制程 节能

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可重入混合流水车间调度的改进遗传算法 被引量：8

6

作者 轩华 罗书敏 王薛苑 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期18-23,35,共7页

研究了可重入多阶段混合流水车间调度问题,其中至少有一个加工阶段有多台同构并行机。考虑工件在相邻两阶段间的运输时间和工件动态到达等实际生产特征,以最小化最大完工时间为目标建立数学模型。在传统遗传算法的基础上,结合NEH启发式... 研究了可重入多阶段混合流水车间调度问题,其中至少有一个加工阶段有多台同构并行机。考虑工件在相邻两阶段间的运输时间和工件动态到达等实际生产特征,以最小化最大完工时间为目标建立数学模型。在传统遗传算法的基础上,结合NEH启发式算法产生工件初始加工顺序,令遗传参数随进化代数和个体适应函数值2个方面进行自适应调节,以避免算法陷入早熟,提出改进遗传算法用以求解该NP-hard问题。分别利用所提出的改进遗传算法与传统遗传算法、NEH启发式算法对不同规模的问题进行仿真测试,结果表明,改进遗传算法在较短的计算时间内能够获得较好的近优解。 展开更多

关键词 可重入混合流水车间调度 改进遗传算法 NEH启发式 自适应调节

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可重入混合流水车间调度的拉格朗日松弛算法 被引量：17

7

作者 周炳海 钟臻怡 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期881-886,共6页

为了有效提升多重入车间的生产效率,考虑了实际生产中检查和修复过程对于逐层制造的可重入生产系统的重要性,提出了基于拉格朗日松弛算法的可重入混合流水车间的调度方法.首先进行了问题域的描述,并在此基础上以最小化加权完成时间为调... 为了有效提升多重入车间的生产效率,考虑了实际生产中检查和修复过程对于逐层制造的可重入生产系统的重要性,提出了基于拉格朗日松弛算法的可重入混合流水车间的调度方法.首先进行了问题域的描述,并在此基础上以最小化加权完成时间为调度目标,建立数学规划模型.针对该调度问题提出了基于松弛机器能力约束的拉格朗日松弛算法,使松弛问题分解成工件级子问题,并使用动态规划方法建立递归公式,求解工件级子问题.随后,使用次梯度算法求解拉格朗日对偶问题.最后,对各种不同问题规模进行了仿真实验,结果表明,所提出的调度算法能够在合理的时间内获得满意的近优解. 展开更多

关键词 可重入混合流水车间 调度 拉格朗日松弛 动态规划

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基于约束理论的混合复杂流水线规划调度算法 被引量：15

8

作者 刘勇 谷寒雨 席裕庚 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期97-103,共7页

针对可重入、批处理、准备时间长以及多目标混合流水生产线问题,给出了复杂生产线的一般描述,提出了一种基于约束理论的规划调度算法。整个算法框架建立在约束理论五步原则基础上,并通过目标规划的思想实现了多目标优化,为了验证算法解... 针对可重入、批处理、准备时间长以及多目标混合流水生产线问题,给出了复杂生产线的一般描述,提出了一种基于约束理论的规划调度算法。整个算法框架建立在约束理论五步原则基础上,并通过目标规划的思想实现了多目标优化,为了验证算法解决复杂性的能力,通过估算瓶颈能力给出了生产线的上界以作比较。 展开更多

关键词 可重入 批处理 线性规则 约束理论 混合流水线 规划与调度

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考虑可再生能源的可重入混合流水车间调度问题 被引量：5

9

作者 董君 叶春明 万孟然 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1112-1128,共17页

为了打造绿色制造模式,实现企业的节能减排,针对考虑可再生能源的可重入混合流水车间调度问题,构建了两阶段可重入混合流水车间调度优化模型(TSRHFS-RE),同时考虑实际生产中的制造阶段和检测修复阶段。提出了基于樽海鞘群和NSGA-Ⅱ的混... 为了打造绿色制造模式,实现企业的节能减排,针对考虑可再生能源的可重入混合流水车间调度问题,构建了两阶段可重入混合流水车间调度优化模型(TSRHFS-RE),同时考虑实际生产中的制造阶段和检测修复阶段。提出了基于樽海鞘群和NSGA-Ⅱ的混合算法(IHSN),其中设计了工件的逐层编码方案,考虑能源分配的两阶段解码策略,子种群协同进化策略,樽海鞘追随者位置更新策略,改进的NSGA-Ⅱ交叉策略和外部档案重复个体变异策略。通过对不同规模测试算例的仿真实验,验证了所提算法对求解TSRHFS-RE问题的有效性以及在生产调度中应用可再生能源实现低碳制造的可行性。 展开更多

关键词 可再生能源 制造阶段 检测修复阶段 可重入混合流水车间 樽海鞘群算法

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新型教学优化算法可重入混合流水车间调度 被引量：4

10

作者 许智伟 吕聪 雷德明 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期1812-1819,共8页

针对可重入混合流水车间调度问题(Reentrant Hybrid Flow Shop Scheduling Problem,RHFSP),提出一种基于新型优化机理的教学优化(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)算法以最小化最大完成时间,该算法将学生分成好学生和差学生... 针对可重入混合流水车间调度问题(Reentrant Hybrid Flow Shop Scheduling Problem,RHFSP),提出一种基于新型优化机理的教学优化(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)算法以最小化最大完成时间,该算法将学生分成好学生和差学生,主要步骤为教师阶段和学生阶段,其中,教师阶段包括教师的自学和交互学习,学生阶段包括学生接受教师的教学、好学生相互学习和差学生的强化学习。运用多邻域搜索实现教师的自学,其他阶段都通过全局搜索来实现。取消差学生的相互学习以避免低效率搜索。大量的实验结果表明,新型TLBO是解决RHFSP的一种有效方法。 展开更多

关键词 混合流水车间调度 可重入 教学优化算法

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基于改进人工蜂群算法的绿色可重入混合流水车间调度研究

11

作者 唐红涛 兰泓毅 王磊 《数字制造科学》 2024年第1期33-37,59,共6页

针对绿色可重入混合流程车间调度问题(GRHFSP),建立了以最小化最大完工时间、最小化综合资源环境影响为目标的优化模型,提出了改进的人工蜂群算法。首先设计了一种基于重入层数、工位和机器的编码方案,并根据所考虑的同类不等效并行机... 针对绿色可重入混合流程车间调度问题(GRHFSP),建立了以最小化最大完工时间、最小化综合资源环境影响为目标的优化模型,提出了改进的人工蜂群算法。首先设计了一种基于重入层数、工位和机器的编码方案,并根据所考虑的同类不等效并行机的情况设计了一种混合种群初始化策略;然后设计了两种不同的更新策略对机器的编码方式进行更新;最后采用所提算法的种群进化策略提高了算法的局部搜索能力和解的质量。通过基于不同数据集的仿真实验,验证了所提算法的有效性,对比结果表明,所提算法比其他算法对求解GRHFSP问题更有效。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 可重入混合流水车间调度 绿色调度 生命周期评价

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基于改进Q学习的可重入混合流水车间绿色动态调度 被引量：4

12

作者 吴秀丽 闫晓燕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期246-259,共14页

节能减排对于实现可持续发展具有重要意义。考虑了动态扰动事件对生产的影响,研究了可重入混合流水车间绿色动态调度问题,提出了改进的Q学习算法。在可重入混合流水车间中,将各个加工阶段抽象为智能体,搭建了多智能体强化学习模型。选... 节能减排对于实现可持续发展具有重要意义。考虑了动态扰动事件对生产的影响,研究了可重入混合流水车间绿色动态调度问题,提出了改进的Q学习算法。在可重入混合流水车间中,将各个加工阶段抽象为智能体,搭建了多智能体强化学习模型。选用均值漂移算法对历史状态进行聚类。为实现全局优化,设计了经验共享策略实现各个智能体之间的经验交互,并设计了自适应贪婪策略选取动作。最后进行了数值实验,实验结果表明,在求解可重入混合流水车间绿色动态调度问题时,改进的Q学习算法优于单一的调度规则,可以在提高生产效率的同时保证较低的能耗,并且能够对实际生产环境中的动态扰动因素快速做出反应,能够有效地解决实际问题。 展开更多

关键词 节能减排 可重入混合流水车间 绿色动态调度 改进的Q学习算法

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面向半导体车间多目标可重入调度研究 被引量：1

13

作者 朱光宇 贾海斌 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期122-130,共9页

针对半导体制造车间产品重入机台时存在机台状态不一致,使得传统可重入调度方法难以适用的问题,根据半导体车间生产特性,提出了半导体车间多目标可重入混合流水车间调度问题,以最小化最大完工时间为基础,考虑以降低产品不合格率、减少... 针对半导体制造车间产品重入机台时存在机台状态不一致,使得传统可重入调度方法难以适用的问题,根据半导体车间生产特性,提出了半导体车间多目标可重入混合流水车间调度问题,以最小化最大完工时间为基础,考虑以降低产品不合格率、减少机台工序切换次数为目标,建立此问题的多目标数学模型.提出基于实质不确定因子的最优觅食算法,采用灰色关联分析与MYCIN不确定因子的勾股模糊集的多目标处理策略,将帕累托(Pareto)解的实质不确定因子作为最优觅食算法的适应度值.编码采用基于工件号编码方案,解码通过三段式方法生成可行的调度解.通过仿真实验和半导体车间案例与其他三种算法对比,验证了所提出的模型,算法性能分析结果表明所提出的模型合理,算法具有明显优势. 展开更多

关键词 可重入混合流水车间 多目标 半导体 实质不确定因子 最优觅食算法

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区间数可重入混合流水车间调度与预维护协同优化 被引量：6

14

作者 董君 叶春明 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期2599-2608,共10页

针对加工时间不确定的可重入混合流水车间调度与预维护协同优化问题,构建以区间最大完工时间、区间总碳排放和区间总预维护费用为优化目标的集成调度模型.针对问题特性,通过设计改进的可能度计算方法,定义区间意义下解的Pareto占优关系... 针对加工时间不确定的可重入混合流水车间调度与预维护协同优化问题,构建以区间最大完工时间、区间总碳排放和区间总预维护费用为优化目标的集成调度模型.针对问题特性,通过设计改进的可能度计算方法,定义区间意义下解的Pareto占优关系.提出一种改进的离散鲸鱼群算法,通过同步调度与维护策略,实现制造与维护的联合优化;设计个体间距离计算策略,寻找“最近较优个体”;设计个体位置移动策略以及多邻域搜索策略,有效地平衡全局搜索和局部搜索,提高收敛精度.通过大量的仿真实验和结果对比分析,表明了所提出的算法对于求解区间数可重入混合流水车间调度和预维护协同优化问题的有效性和可行性. 展开更多

关键词 区间加工时间 预维护 可重入混合流水车间 鲸鱼群算法 协同优化

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