作業(yè)車間提前-拖期調(diào)度問題研究.pdf

1、準(zhǔn)時(shí)化（JIT）生產(chǎn)是制造企業(yè)追求的主要目標(biāo)之一，同時(shí)也是企業(yè)低成本運(yùn)營和精益化管控的重要手段。生產(chǎn)車間是制造企業(yè)的效益源泉，而作業(yè)調(diào)度則是整個(gè)車間生產(chǎn)組織的指揮棒。在人、機(jī)、料、法、環(huán)組成的復(fù)雜制造車間中，生產(chǎn)現(xiàn)場的不確定性及其影響是絕對(duì)的，而理想的確定性環(huán)境則是相對(duì)的。
　　本文針對(duì)離散制造車間對(duì)J IT生產(chǎn)、低成本運(yùn)營、生產(chǎn)過程精細(xì)化管控等實(shí)際需求，以交貨期為關(guān)注重點(diǎn)，以工序準(zhǔn)時(shí)完工、零件準(zhǔn)時(shí)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(diào)度、不確定性環(huán)境下的零件E/T調(diào)度兩類問題研究。論文主要研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）構(gòu)建以所有工序的提前/拖期懲罰總成本最小化為目標(biāo)的調(diào)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(diào)度問題；針對(duì)工序E/T調(diào)度所具有的非正規(guī)指標(biāo)特性，提出一種包含半主動(dòng)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(jī)制，實(shí)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(diào)度工序集盡可能在各自的交貨時(shí)間點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)完工的現(xiàn)實(shí)需求。這種三階段解碼機(jī)制與方法對(duì)于解決非正規(guī)指標(biāo)的調(diào)度問題具有一定的普適性。
　?。?）針對(duì)工序加工時(shí)間不確定性環(huán)境下作業(yè)車間的零件E/T調(diào)度問題存在的解空間大、解性能指標(biāo)評(píng)估難等共性問題，基于序優(yōu)化理論中的目標(biāo)軟化策略，以獲得解空間中性能指標(biāo)前n％的調(diào)度解為優(yōu)化目標(biāo)，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(diào)度優(yōu)化模

4、型中期望值指標(biāo)的精確計(jì)算轉(zhuǎn)化為仿真量可調(diào)的近似統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，為利用樣本統(tǒng)計(jì)指標(biāo)定量計(jì)算與高效評(píng)估不確定解的性能指標(biāo)提供了一種有效解決方法；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種包含粗糙仿真評(píng)估、精細(xì)仿真評(píng)估的兩階段隨機(jī)仿真優(yōu)化算法框架。
　?。?）針對(duì)隨機(jī)仿真優(yōu)化方法求解不確定調(diào)度優(yōu)化問題時(shí)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(duì)不同解個(gè)體的仿真精度進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，有助于解決有限仿真資源在不確定調(diào)度解集合中的

5、優(yōu)化分配問題；利用仿真寬度—深度（BVSD）調(diào)節(jié)機(jī)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(diào)度解集。基于OCBA 和 BVSD的仿真增效機(jī)制與方法，對(duì)于利用隨機(jī)仿真方法高效解決復(fù)雜不確定工程優(yōu)化問題提供了一種新思路。
　?。?）針對(duì)一組小規(guī)模不確定優(yōu)良調(diào)度解集的排序與擇優(yōu)問題，提出一種滿足調(diào)度決策者預(yù)期正確選擇概率的保證機(jī)制，以此確定出正確選擇概率與仿真分