作业可拆分的资源投入问题的建模与优化

为了研究飞机移动装配线中基于作业可拆分的资源投入问题,建立以最小化资源使用成本为目标的作业调度数学模型。通过对作业调度过程中拆分与否及拆分位置的决策,在改进传统串行调度生成机制的基础上,设计了启发式算法求取资源需求上下界。针对所建立模型,提出以资源需求及作业优先级列表为编码的遗传算法,通过求解资源受限项目调度问题的子问题来评判对应资源需求在给定工期下的可行性,从而评估与优化项目不同资源的投入组合。数值实验表明,对于小规模问题,该算法可以求得近似精确解;对于大规模问题,相比现有文献,在算法求解精度上可提升5.57%。     

任务可拆分的多模式多项目调度模型与算法

针对多项目调度资源利用率低的问题,提出任务可拆分的多模式多项目调度模型。采用多属性效用函数对工期—成本—质量—资源均衡进行目标优化,以提高资源利用率、缩短工期,实现多项目调度整体效用的最大化。利用正态云模型云滴的随机性和稳定性的特征,设计云遗传算法并生成多项目调度各个活动的优先级,最终生成活动可拆分的多模式多项目调度计划。通过算例验证了所提模型和算法的有效性。     

考虑作业返工的资源受限项目调度问题

为了解决实际项目调度中由时常出现的作业返工现象而导致的计划中断问题,在资源受限项目调度问题的基础上引入作业返工这一不确定因素,以最小化项目工期与作业开始时间变动性的加权和为目标,建立了考虑作业返工的资源受限项目调度问题的数学模型。针对该模型,设计了面向3种不同情况的修复算法。为了从全局角度优化存在扰动的项目,在进行局部修复的同时提出一种前瞻性反应式调度算法,该算法以修复算法生成结果作为初始解,采用禁忌搜索算法进行进一步优化。通过数值实验,采用CPLEX和现有算法与所提算法进行对比,证明了算法的有效性。     

多技能资源约束项目调度问题的改进算法

针对多技能资源约束项目调度问题,以最小化项目工期为目标建立了问题的数学模型。针对现有研究的不足,提出基于局部两作业资源需求的改进串行调度机制的遗传算法。该算法上层采用遗传算法框架优化作业顺序列表,下层利用新的调度机制和资源置换算法解决多技能资源分配问题并对调度计划进行解码,其中,新的调度机制包含不同情形下局部两作业的处理策略,资源置换用来确保资源的合理利用使得作业能够尽早开始。数据实验结果表明,所提算法可以有效避免资源冲突,在算法的求解质量和速度方面具有良好的性能。     

基于资源推拉技术的多项目调度算法

为充分利用多个项目竞争的资源并缩短项目工期,提出了一种基于资源推拉技术的多项目调度算法.对资源在活动过程中的工作状态进行分析,并在分析资源推送和拉动的基础上,提出了基于资源推拉技术的冲突消解模型.针对该模型研究冲突检测的方法,并根据概率论方法对调度目标进行分解,从而通过定义资源冲突强度构建基于最小冲突强度和最小延迟时间的动态优先规则,实现了基于该规则的资源受限的多项目调度算法.运用数值算例说明了优先规则的有效性,并结合船舶分段生产计划的实例,进一步说明了该调度算法的可行性.     

飞机移动生产线物料JIT配送模型及算法研究

针对飞机移动生产线的物料配送问题,考虑装配作业仓储、飞机移动生产线站位、运输人员类型、运输小车类型、物料及时配送等约束条件,建立符合实际的飞机移动生产线物料配送数学模型,对不同装配作业物料进行组合,以配送次数为优化目标,并采用基于双层编码、对交叉和变异操作进行自适应改进的遗传算法优化求解。最后对提出的算法进行了数值实验,证明了模型与算法的有效性。     

基于多域集成设计的飞机装配资源模型

为了有效分类装配资源,为资源库的开发提供服务,提升装配仿真效果,提出以装配作业、仿真过程、资源属性等要素为分类依据的资源分类方法,基于图组方法建立了资源定义分类模型与信息集成模型,描述了资源的属性,并以BNF范式进行了表述。设计了多域集成模型,系统研究了飞机装配资源的种类和属性,同时给出映射过程。最终提出了某类小型飞机的装配资源模型,验证了该方法的有效性。     

多项目调度问题研究

现有多项目调度研究一般都基于不切实际的假定——资源在多个项目间进行传递时不需要花费额外的时间和成本。在对传递时间进行分析的基础上,建立了考虑资源传递时间的多项目调度问题的数学模型,并针对模型设计了结合并行调度的混合遗传算法,在保证项目任务紧前关系与资源约束的条件下,能够合理优化多项目的资源分配,从而有效地缩短多项目的总工期,通过实例验证了考虑传递时间的必要性,同时实例也证明了算法的有效性。     

基于遗传-粒子群混合算法的柔性作业车间多资源调度问题

在传统柔性作业车间调度问题(FJSP)中加入运输和装配环节,提出一种柔性作业车间多资源调度问题(MRFJSP),以完工时间最短为目标建立了包含加工、运输和装配的柔性作业车间调度模型。为了提高传统遗传算法(GA)在车间调度问题中的寻优能力,将粒子群算法(PSO)的寻优过程进行改进并与遗传算法进行结合,提出一种带保优策略的遗传-粒子群混合算法,利用单层编码对模型进行求解。通过算例验证了模型的可行性,并将提出的混合算法与遗传算法和粒子群算法进行比较,证明了混合算法的优越性。     

基于禁忌搜索的水电检修项目资源调度仿真优化研究

中小型水电站一般地处偏远,在多个水电站同时进行检修时,资源调度中的路径不可以忽略不计。针对水电检修项目中物流成本较大的问题,以物流成本最低为目标,建立水电检修项目调度模型,采用启发式方法生成项目调度方案并建立仿真模型,通过项目的调度和资源的调度两种手段,用基于禁忌搜索的仿真优化算法求解,资源调度最常见有三种规则,最后以一个实例对三种资源调度规则下的优化调度方案进行比较,得出中小型水电站资源优化中的最优调度方案,同时证明本研究的可行性。     

改进遗传变邻域算法求解飞机装配线调度问题

针对飞机装配调度过程中受到空间限制的问题,建立了以最小化装配作业总工期为目标并考虑空间约束的飞机装配线分部段作业调度数学模型,提出了一种求解此模型的改进遗传变邻域算法。该算法采用优先级规则进行种群初始化以缩减解空间,并设计了一种结合接受阈值的变邻域局部搜索方式,采用考虑紧前紧后关系三种邻域结构来确保搜索过程中产生合法解,以提高搜索能力,避免传统遗传算法陷入局部最优,最后通过标准算例库PSPLIB中的算例验证了算法的有效性和优越性。     

一种求解资源受限多项目调度问题的分解算法

针对资源受限多项目调度的多目标优化问题,采用约束逐层分解策略,提出了依次处理项目时序约束和资源约束的两阶段分解算法.第一阶段为时序约束优化阶段,采用蚁群算法进行任务列表的优化求解.通过改进信息素增量规则并采用并联进度生成机制,提高蚁群算法的求解效率和质量.其中,在构建任务合成链表的过程中遇到并联活动抢夺资源情形,采用基于熵权的逼近理想解排序法和基于有序加权平均算子的多属性决策方法来确定活动的综合权重,并依据权重对冲突活动进行排序,实现资源的冲突消解.第二阶段为资源约束优化阶段,以获得的优化任务合成链表为输入,逐项进行资源能力约束的核查与调整,最终生成项目调度的优化方案.通过多项目算例仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于贪心策略的资源约束多项目调度方法

项目实施过程中往往涉及到不同项目之间的资源共享与;中突,因此在资源受限的情况下如何调度项目以满足不同项目的资源要求并缩短各项目工期及多项目的总工期是一个重要的问题。本文在对该问题进行分析的基础上,建立了资源约束下的多项目调度问题的数学模型,并设计了基于贪心策略的多项目调度算法。通过具体实例的应用和与其它算法的比较,验证了该方法的可行性。     

基于关键链多项目鲁棒调度

为提高关键链项目调度解的鲁棒性,以鲁棒性指标最大化和多项目工期最小化为目标,提出基于关键链的多项目鲁棒性调度模型。在求解模型方面,为打破优先规则的局限,求解得到解的鲁棒性和质量鲁棒性均较优的关键链调度方案,提出一种关键链多项目调度混合优化算法,通过遗传算法寻找活动的优先权列表,结合基于优先权的关键链多项目调度算法,生成关键链多项目调度计划。通过算例验证并与其他算法进行比较,验证了所提模型和算法的有效性。     

柔性资源约束的资源水平项目调度问题

为解决单件企业对柔性资源的高效均衡使用问题,提出了柔性资源约束的资源水平项目调度问题,设计了基于两级映射网络的柔性资源模型表达任务-能力-资源的关系,建立了问题的数学模型.为求解该模型,提出基于改进串行调度生成模式和网络最大流柔性资源分配模型的路径重连算法.基于改进串行调度生成模式对标准串行调度生成模式进行改进,使牛成的调度更有利于资源水平.基于网络最大流的柔性资源分配模型反映了任务-能力-资源关系的本质,有效解决了柔性资源分配问题,通过在改造的项目调度测试问题集上进行数值实验,证明了该算法具有较高的求解质量和较好的时间性能.     

基于效率函数的双资源约束作业车间调度算法

目前对制造业领域作业车间调度问题研究中,仅考虑单一设备资源的传统作业车间调度问题已不能反应出实际作业车间的作业环境。根据实际作业车间多资源环境,建立了分别最小化生产完工期和超期时数为目标函数的设备和模具双资源约束作业车间调度模型,并采用基于效率函数的逆序调度算法对问题进行求解。最后,通过实例对算法进行验证并给出对比结果。     

带有活动重叠的多模式资源受限项目调度问题

为了缩短项目工期、优化资源利用效率,研究了带有活动重叠的多模式资源受限项目调度问题,构建了活动重叠—返工时间因子矩阵,对多模式下的活动重叠和返工时间进行了完整的数学描述,以最小化项目工期为目标,建立了带有活动重叠的多模式项目调度优化模型;设计了改进的遗传算法并对问题进行求解,在经典的双链编码遗传算法的基础上,设计对初始种群活动链的预处理阶段以加速算法的求解效率,并针对多模式活动重叠问题设计了专门的解码方法。通过实验研究验证了该算法较其他方法具有更好的求解能力和表现,以一个小规模算例演示了模型在处理工期缩短问题上的有效性。通过全因子实验设计分析了问题参数对缩短项目工期的影响,为项目管理者确定项目调度方案提供了决策依据。     

面向飞机装配的生产管理技术研究

针对飞机装配作业生产管理复杂的特点,以及难以制定合适的生产计划以及生产调度难等问题,在深入分析飞机装配作业过程的基础上,提出了一种面向订单设计的飞机装配生产管理方法.该方法以飞机装配过程为核心,利用多级网络计划技术制定适应生产现场的柔性生产计划,采用面向生产现场的生产调度方法实现生产调度优化,从而实现了生产现场能快速组织装配资源按时完成生产订单.该方法已在实际生产中得到应用,并取得良好的效果.     

粒子群优化算法求解多模式项目再调度问题

针对有资源约束的项目调度问题中,项目执行环境发生变更时的项目再调度问题,分析了项目执行环境变更的情况和项目再调度变更费用的构成,建立了以再调度变更费用为优化目标的多模式项目再调度模型并应用基于粒子群优化算法进行求解.在该算法中,粒子分为优先级粒子和模式粒子,实现对活动优先顺序和模式的优化.部分初始优先级粒子位置矢量通过启发式规则产生,以提高解的质量.通过仿真计算分析了关键参数的选择,并与其他启发式算法进行了比较.仿真结果表明,该算法能有效地求解多模式项目的再调度问题,在实际工程中有一定应用价值.     

考虑批量装配的柔性作业车间调度问题研究

柔性作业车间调度是生产调度领域中的一个重要组合优化问题,由于取消了工序与加工设备的唯一性对应关系,因而相较于作业车间调度问题,具有更高的复杂度。针对该问题在批量装配方面的不足,考虑将批量因素与装配环节同时集成到柔性作业车间调度问题当中。以成品件的完工时间为优化目标,对该批量装配柔性作业车间调度问题进行了数学建模。针对该模型,提出一种多层编码结构的粒子群算法,并对该算法的各个模块进行了设计。最后,以实例验证了该数学模型的正确性及算法的有效性。