超启发式文化基因算法优化生产与预维修集成调度问题

论文摘要

鉴于传统车间调度通常认为机器始终处于可用状态而有悖于实际生产环境的不确定性,考虑机器使用过程中需要周期性的进行预防性维修的情况,以最大完工时间和预防性维修总成本为目标,建立了机器预防性维修和柔性作业车间调度的集成优化模型。针对该模型设计了年龄模型下的3种不同的集成策略,并开发了一种超启发式文化基因算法,算法采用两层结构,顶层采用文化基因算法的搜索机制,底层是全局搜索算子库和局部搜索算子库,采用基于概率的改进的自适应算子选择机制。实验表明,该算法可以有效求解生产调度与预维修集成优化问题。通过对比可知,同步集成策略表现最优。将役龄模型应用于同步集成策略中,进一步优化了同步集成调度策略,在保证机器可靠性的前提下降低了最大完成时间和预防性维修总成本。

论文目录

• 0 引言
• 1 机器预维修计划与生产计划集成调度模型
•   1.1 符号定义
•   1.2 PM-FJSP问题
•   1.3 假设条件
•   1.4 数学模型
• 2 机器预维修计划与生产计划集成调度策略
•   2.1 先维修后调度策略
•   2.2 先调度后维修策略
•   2.3 同步进行调度和维修策略
• 3 超启发式文化基因混合算法
•   3.1 超启发式文化基因算法
•   3.2 个体编码与解码
•   3.3 自适应算子选择机制
•   3.4 搜索算子设计
•     3.4.1 全局搜索算子设计
•     3.4.2 局部搜索算子设计
• 4 数值实验
•   4.1 实验设计
•   4.2 实验结果
• 5 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴秀丽,张志强,赵宁,李俊青

关键词: 生产调度,预防性维修,超启发式算法,文化基因算法,集成调度

来源: 计算机集成制造系统 2019年08期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业,自动化技术

单位: 北京科技大学机械工程学院,山东师范大学信息科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51305024,61773192),国家部委科研资助项目(JCKY2018209C002)~~

分类号: TH186;TP18

DOI: 10.13196/j.cims.2019.08.003

页码: 1885-1896

总页数: 12

文件大小: 434K

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