【正文】 ...。.。.。 『。根據(jù)當前調度選擇的調度規(guī)則調 用其中相應的優(yōu)先規(guī)則 ,從而在機器的緩沖區(qū)中優(yōu)先調度出某工件進行加工。其主要功能包括 :對機器緩沖區(qū)內的待加工工件 按啟發(fā)式調度規(guī)則進行優(yōu)先調度、更新可調度工序集。一 留 .瑚’∞類的眥模型局部罔 類 類為仿真調度算法的主要控制類。本系 統(tǒng)共包括個類。 這個版本中 ,集成 目前眾多的優(yōu)秀技術 ,如 :工程管理、單元測試、代碼審查、撰寫說明文檔等 , 極大的方便了開發(fā)的工作。 , 表明所有工序已調度完畢 ,結束。 ,否則 ,令 :,≥。強孵’ ,.,.『。則對任一工序 .∈ ,其最早可開工時間和最遲須完工時 間為 : . 盯 .≯多玖 .,?,強 . ,』 .Ⅱ .,.一 ,. :.,.∈ :對工序個進行調度。顯然 ,在整個調度過程中 ,這兩個集合也是變化的 ,并與當前時間 ,相關。在整個調度過程中 ,這兩個集合 是變化的 ,是與當前時間 。步組合法【】 。規(guī)則對最小化最大流經時間和流經時間方差問題具有較好性能。 ,..和 ,.提出的規(guī)則對于有工序交貨期約束的車間作業(yè)計劃問題來說 , .等指出無論是動態(tài)還是靜態(tài)的單件車間作 表現(xiàn)出良好的性能。 ..常用啟發(fā)式調度規(guī)則的性能 啟發(fā)式調度規(guī)則算法的最大優(yōu)點是計算復雜度低 ,能較好的應用于動態(tài)實時調度和復 雜大規(guī)模調度問題。 基于簡單的調度規(guī)則的代數(shù)組合 ,提出一系列組合規(guī)則。設工件以當前等待加工的工序為 ,在調度時刻工件以的優(yōu)先數(shù)定義為 : . 互∑ % /規(guī) .貝 :/規(guī)則為“每一剩余工序松弛時間 越小越優(yōu)先 ,/規(guī)則通常作為評估其他規(guī)則與拖后時間有關的性能指標的標桿規(guī)則。規(guī)則第頁 武漢科技大學 碩士學位論文 ???????????????????????????????????????????????????????????????????一 是典型的基于加工時間的規(guī)則 ,常作調度規(guī)則評價的標桿規(guī)則。 規(guī)貝 :規(guī)則為“投放時間越早越優(yōu)先。:工件以的到達時間或投放時間 。 分類方法一】 : ?基于加工時間的規(guī)則 ?基于交貨期的規(guī)則與加工時間和交貨期均無關的規(guī)則 ?基于車間狀態(tài)的規(guī)則 ●混合規(guī)則 分類方法二【】 : ?基于工藝順序的規(guī)則 ●基于優(yōu)先數(shù)的規(guī)則 ●基于可變優(yōu)先數(shù)的規(guī)則 分類方法三 : ●正向規(guī)則 ,優(yōu)先數(shù)越大越優(yōu)先進行調度的規(guī)則 ●反向規(guī)則 ,優(yōu)先數(shù)越 小越優(yōu)先進行調度的規(guī)則 分類方法四 : ●簡單規(guī)則 ●代數(shù)組合規(guī)則 ●隨機組合規(guī)則第頁 武漢科技大學碩士學位論文 ..常見的啟發(fā)式調度規(guī)則 鑒于車間作業(yè)計劃問題的代表性 ,本節(jié)以力個工件臺機器的車間作業(yè)計劃問題為例 , 提出車間作業(yè)計劃問題的求解算法提出啟發(fā)式調度規(guī)則。對車間作業(yè)計劃問題現(xiàn)有的各種求解策略做了逐一的探 討 ,并在對比分析了不同的求解算法的基礎上 ,提出了啟發(fā)式調度規(guī)則在解決動態(tài)車間作 業(yè)計劃問題時的可行性。這類方法【從若干解出發(fā) ,對其領域的不斷搜索和當前解的替換第頁 碩士學位論文 武漢科技大學 來實現(xiàn)優(yōu)化。近年來 ,人工智能技術被引入生產調度領域 ,成為解決調度問題的 有效途徑 ,成為一個熱門課題。傳統(tǒng)的分支定界法【】 ,它是求解組合優(yōu)化問題的為數(shù)不多的有效方法之一。總體來 說 ,這些算法可分為兩大類 :精確算法和近似算法。 在生產線中 ,只有一臺同一類型的機器 ,不用機器之間彼此獨立 。 不存在可選工藝路線即各個工件必須按照指定的工藝路線依次在機器上加工 。風是使用機器后的所有工序 %的集合。 許多具體的單件車間作業(yè)計劃問題都是通過對實際問題的分析和抽象 ,在基本的單件車間 作業(yè)計劃問題模型的基礎上提出來的。刀個工件在臺機器上的加工順序是相同 ,工件 在機器 ,上的加工時間是給定的 ,設為甜 ,?,盯 。一般平 行機問題可描述為 :給定機器集和工件集 ,。在 該類問題中 ,每個任務都只包括一個操作 ,可以在多臺機器中選擇任何一第頁 武漢科技大學 碩士學位論文 臺進行加工 ,不同機器加工同一任務的速度或時耗可以相同同型平行機問題或者不同 同類平行機問題和異類平行機問題。閉環(huán)調度問 題除研究工件的加工順序外 ,還涉及各產品批量大小的設置 ,即在滿足生產工藝約束條件 下尋找一個調度策略 ,使得所確定的生產批量和相應的加工順序下的生產性能指標最優(yōu) , 其中顧客需求的產品均由庫存提供 ,生產任務一般只由產品存儲策略來決定。/拖后懲罰等 , 這些目標之間往往有抵觸 ,使各個目標都最優(yōu)是不可能的。而對于設備故障、原料供應變化、生產任務變化等非正常情況 ,都是事先不能預見 的 ,在進行調度時大多作為不確定性因素考慮。隨后 ,討論了 國內外的研究現(xiàn)狀 ,指出了本課題的研究意義 ,提出了本文將研究的內容“基于啟發(fā)式調 度規(guī)則的車間作業(yè)計劃算法及仿真”。隨后 ,基于調度規(guī)則對啟發(fā)式調度算法進行了研究和設計 ,并采用面向對象的編程語 言、基于開發(fā)平臺 ,進行仿真調度平臺的設計和擴充。而現(xiàn)有的國內外對于車間作業(yè)計劃問題 的研究較多的是從思想上、總體技術上、理念上進行的。一些研究者用方法甚至求解出比標準問題實例大的問題。用最優(yōu)化方法求解這一問題時 ,它們可以得到全局最優(yōu)解 , 但它們只能解決小規(guī)模的車間作業(yè)調度問題 ,而速度很慢。自年 ..提出流水線車間兩臺機器下排序問題的優(yōu)化準則 ,建立起第一個排序問題數(shù)學 模型以來 ,此后多年中 ,廣大的學者進行了大量的研究工作 ,取得了可喜的成就 ,提 出了多達上百條的調度規(guī)則。本文將針對動態(tài)車間作業(yè)計劃問題進行分析研 究。文獻對制造系統(tǒng)尤其是單件訂貨型生產系統(tǒng)在車間層 管理中狀況進行了生動的描述 :工件加工隊列越來越長 ,客戶訂單不斷堆積 ,每天 數(shù)以千計的相互關聯(lián)事件及意外在車間發(fā)生 ,不斷處理急件成了車間層“標準的工作模 式” ,所 制定的上層計劃大部分時候反而被迫置于一邊。從上世 紀年代的物料需求計劃【】 ,到年代的制造資源計劃、年代的企 業(yè)資源規(guī)劃【】 ,再到最近年公司推出的第二代企業(yè)資源規(guī)劃 的理念 ,大大提高了制造業(yè)信息化水平 ,從而在一定程度上改善了管理水平 ,如圖 .制 造業(yè)信息化的發(fā)展狀況。企業(yè)在這一階段的生產管理主要是通 過項目小組和車間調度人員的實時調度來實現(xiàn)的 ,由于每一道工序的加工都包含工藝路線 的約束、加工期限的約束、加工資源的約束等 ,成千上萬道工序所包含的信息量是非常巨 大的 ,光依靠人的經驗完成這些工序在時間和資源上的統(tǒng)籌分派顯然是無法實現(xiàn)的。隨后 ,在此基礎上對國 內外的研究狀況進行綜述 ,找出現(xiàn)有研究所存在的不足之處 ,提出本課題的研究意義 ,確 定本課題的主要研究內容。由于工件是動態(tài)、隨機的到達車間 ,車間作業(yè)計劃問題通常 都是動態(tài)調度問題。碩士論文 基于啟發(fā)式調度規(guī)則的車間作業(yè)計劃算法及仿真研究 第頁 武漢科技大學碩士學位論文 摘要 隨著和技術的發(fā)展 ,車間作業(yè)計劃問題的研究越來越顯示出其重要性 ,成 為最具有吸引力的研究領域之一。動態(tài)車間作業(yè)計劃的關鍵是調度的快速性和響應的敏捷性 ,現(xiàn)有的精 確優(yōu)化算法不能求解動態(tài)調度問題 ,因此 ,通常采用具有求解速度快、容易得到滿意甚至 近優(yōu)調度解的啟發(fā)式調度規(guī)則。 .課題研究背景 制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)。這也 正是制造業(yè)企業(yè)生產管理所遭遇的一個瓶頸。然而 ,不可否認的是 ,自從到“著陸”我國個年 頭來 ,真正在企業(yè)成功實施的案例非常之少 ,年國內某單位對近百家應用的第頁 武漢科技大學 碩士學位論文 企業(yè)做過實地和書面問卷調查 ,得出了我國企業(yè)實施 ,成功率只有 %的結論。從而進一步指出車間作業(yè)計劃問 題的特殊性。 .國內外研究現(xiàn)狀 ,又常稱為車間作業(yè)調度 ,是與工 車間作業(yè)計劃問題 第頁 武漢科技大學 碩士學位論文 業(yè)相關的一個標準類型的調度問題【。 早在年代 , .在 年提出了生產調度的優(yōu)先分派規(guī)則。 年代到年代中期 ,人們的研究重點轉移到證明車間作業(yè)調度問題的復雜性上 來。在年以前 , 只有優(yōu)先分派規(guī)則方法可以求解大于個加工工序的實例。少數(shù)對于計劃與調度技術方面的 研究都較為粗放 ,尚無法解決企業(yè)生產中的瓶頸問題。 第四章 ,由于車間作業(yè)計劃問題的決策包括 :分配決策即工件的加工順序 ,時間決策 即工件各工序的加工時間 ,以及路徑決策即工件各工序的加工設備的分配 。第頁 武漢科技大學 碩士學位論文 第二章車間作業(yè)計劃問題 .車間作業(yè)計劃問題的特點及分類 ..車間作業(yè)計劃問題的特點 車間作業(yè)計劃問題是生產計劃的一個微觀環(huán)節(jié) ,也是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。生產調度問題是非常復雜的問題。如強調機床利用率時 ,與交貨 期相關的指標可能會受到影響。 靜態(tài)調度和動態(tài)調度 所有需要調度的加工任務在初始時刻到達 ,且加工任務的信息完備可預知 ,則為靜態(tài) 調度。平行機問題的調度任務包括 :為操作指派合理的加 工機器和在加工機器上對操作進行排序兩方面內容。其中 ,機器數(shù)量 ,可以為同型機或同 類機 ,機器不存在準備時間即零時刻可用。,?,。為研究單件車間作業(yè)計劃首先必須細致分析企業(yè)的 生產環(huán)境、生產過程及生產特點 ,從而建立起與企業(yè)實際生產過程、生產環(huán)境及生產特點 相適應的動態(tài)單件車間作業(yè)計劃模型。如果目標 函