求解流水车间订单接受与调度问题的多线程并行迭代贪婪算法

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作者 熊福力 袁子阳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3918-3928,共11页

针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并... 针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并行迭代贪婪算法(MPIG)。在算法的初始化阶段以及破坏重构阶段分别设计基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham)的初始解产生方法以及融合不同破坏优先级的破坏方式。为提高算法搜索效率,提出了一种多线程并行搜索策略。首先利用二分查找算法快速找到订单在待插入序列中的拒绝点,随后通过多个线程同时搜索订单在序列中的局部最优位置,并最终找到订单最佳插入位置。实验结果表明,与解决类似生产调度问题的相关智能优化算法相比,所提出的MPIG具有更好的求解质量以及求解稳定性。同时,与实际生产过程中常用的启发式调度方法相比,所提出的算法在目标值上表现出不低于11%的改进率,可以有效增加企业生产总净利润,减小拖期成本。 展开更多

关键词 流水车间 交货期 订单接受与调度 多线程并行迭代贪婪算法 二分查找算法

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多节点流水线制造车间订单接受与调度研究 被引量：3

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作者 宋李俊 向波 李攀 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期116-121,共6页

在准时化生产(Just-In-Time,JIT)模式发展背景下,订单交货延迟惩罚以及产品库存费用受到越来越多关注。针对订单交货延迟惩罚与产品库存费用之间的平衡问题,在有限产能的前提条件下,建立了以总利润最大化为目标的订单接受与调度一体化... 在准时化生产(Just-In-Time,JIT)模式发展背景下,订单交货延迟惩罚以及产品库存费用受到越来越多关注。针对订单交货延迟惩罚与产品库存费用之间的平衡问题,在有限产能的前提条件下,建立了以总利润最大化为目标的订单接受与调度一体化决策模型。模型使用改进型双层编码遗传算法进行求解分析。最后经实例验证,通过与其他几种启发式订单选择规则进行对比,以及对改进前与改进后的算法对比,分别验证了模型与算法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 订单接受与调度 改进型遗传算法 多节点流水线车间 延迟惩罚与库存成本

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基于动态学习和个体淘汰的鲸鱼算法求解订单接受与调度问题 被引量：1

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作者 任丹萍 郑子威 陈湘国 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期99-105,共7页

结合订单型企业生产线的实际情况,在传统的订单接受与调度模型的基础上加入因客户优先级而带来的订单拒绝成本这一重要因素,并使用新型的鲸鱼优化算法(WOA)进行求解。WOA被提出是用于求解实数域的问题而且存在容易陷入局部最优的缺陷,... 结合订单型企业生产线的实际情况,在传统的订单接受与调度模型的基础上加入因客户优先级而带来的订单拒绝成本这一重要因素,并使用新型的鲸鱼优化算法(WOA)进行求解。WOA被提出是用于求解实数域的问题而且存在容易陷入局部最优的缺陷,针对这一问题提出一种改进的鲸鱼优化算法(IWOA)。使用基于排序和偏离度的编码方式用于求解订单接受与调度模型的整数域问题。加入向历史个体动态学习策略在一定程度上避免算法出现早熟。为了防止鲸鱼个体在随机搜寻的过程中偏离最优方向从而影响收敛速度,利用遗传算法的交叉选择策略淘汰劣质个体。通过实验将IWOA和WOA以及改进的灰狼算法(HGWO)分别求解订单接受与调度模型并进行比较,证明了IWOA对模型的求解结果、结果的稳定性以及算法本身的收敛速度、初始解的优质程度等方面都优于其它两种算法。 展开更多

关键词 订单接受与调度 拒绝成本 改进鲸鱼优化算法 动态学习

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订单接受与调度问题求解方法与仿真研究 被引量：2

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作者 王磊 战德臣 聂兰顺 《智能计算机与应用》 2013年第3期33-36,共4页

在按订单生产的制造系统中,有限的生产能力与严格的订单交货期要求决策者从若干候选订单中选择接受某些订单并编制生产计划。决策者需在订单收益与拖期惩罚之间进行权衡,以所有接受订单的实际收益之和最大为目标进行优化。提出了一种禁... 在按订单生产的制造系统中,有限的生产能力与严格的订单交货期要求决策者从若干候选订单中选择接受某些订单并编制生产计划。决策者需在订单收益与拖期惩罚之间进行权衡,以所有接受订单的实际收益之和最大为目标进行优化。提出了一种禁忌搜索算法用于求解考虑发布日期和队列准备时间的单机环境下的订单接受与调度问题。通过计算仿真方法模拟决策过程,并与两种现有的启发式算法比较,验证了提出的解法在收敛速度以及求解效果方面有更好的表现。 展开更多

关键词 订单接受与调度 队列准备时间 禁忌搜索 计算仿真

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考虑交货期配置的预制构件订单接受与调度 被引量：7

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作者 熊福力 储梦伶 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1790-1801,共12页

针对预制构件交货期配置、订单选择与生产调度需要同时决策的问题,在充分考虑中断和不可中断工序、串行和并行工序等复杂工况特点的基础上,以最大化总净利润为目标,建立了混合整数规划集成调度优化模型。分析了固定调度下的交货期配置... 针对预制构件交货期配置、订单选择与生产调度需要同时决策的问题,在充分考虑中断和不可中断工序、串行和并行工序等复杂工况特点的基础上,以最大化总净利润为目标,建立了混合整数规划集成调度优化模型。分析了固定调度下的交货期配置性质并给出最优交货期配置策略,在此基础上提出一种基于问题知识导向的混合迭代贪婪算法求解该问题。为提高算法效率,在该算法的目标评价阶段通过集成最优交货期配置策略快速计算给定调度对应的最优目标值,克服了枚举交货期方法中目标函数评价困难的问题;同时为提高搜索精度,在局部搜索阶段设计了一种基于插入和交换结构的快速变邻域上升(VNA)搜索策略。通过实验验证了所提算法的优越性以及最优配置策略和VNA搜索策略的有效性。 展开更多

关键词 预制构件生产 订单接受与调度 交货期最优配置策略 迭代贪婪搜索 集成优化

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考虑准备时间的两阶段装配流水线订单接受与调度决策

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作者 宋李俊 鲁若愚 +1 位作者 李孝斌 龚小容 《制造业自动化》 CSCD 北大核心 2022年第11期165-172,共8页

针对两阶段装配流水线订单接受与调度问题,基于有限生产能力考虑生产订单序列相关准备时间约束,构建以订单利润最大化为目标的优化决策模型,提出一种变邻域半置换改进遗传算法进行求解。该改进算法利用整数矩阵编码和启发式规则提升初... 针对两阶段装配流水线订单接受与调度问题,基于有限生产能力考虑生产订单序列相关准备时间约束,构建以订单利润最大化为目标的优化决策模型,提出一种变邻域半置换改进遗传算法进行求解。该改进算法利用整数矩阵编码和启发式规则提升初始种群的质量,设计随机半置换单点交叉、互换变异等改进遗传策略提高解的质量,并提出原基因重插入法确保新种群个体均为可行解,结合变邻域搜索提高算法的局部搜索能力。最后,针对不同规模算例进行求解并与其他算法进行对比,验证算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 装配流水线 订单接受与调度 准备时间 遗传算法 变邻域搜索

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预制构件流水车间订单接受与调度的集成优化 被引量：3

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作者 熊福力 储梦伶 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第8期70-76,84,共8页

针对预制构件生产管理过程中订单工期紧和生产能力不足的问题,在充分考虑中断和不可中断工序,串行和并行工序等复杂工况特点的基础上,以最大化净利润为目标,建立了一种订单接受与调度集成优化模型。鉴于问题的NP难性和模型的高度非线性... 针对预制构件生产管理过程中订单工期紧和生产能力不足的问题,在充分考虑中断和不可中断工序,串行和并行工序等复杂工况特点的基础上,以最大化净利润为目标,建立了一种订单接受与调度集成优化模型。鉴于问题的NP难性和模型的高度非线性,通过集成问题性质、构造启发式、邻域搜索和破坏-构造机制,提出了一种混合加速迭代贪婪搜索框架。其中,在调度构造阶段,为提高算法求解质量和搜索效率,设计了两种融合订单插入操作性质的加速构造策略。计算结果显示,与混合遗传禁忌搜索算法,遗传算法以及禁忌搜索算法相比,本文所提算法具有更好的求解质量和搜索效率。同时验证了所提出的加速构造策略能够有效减少算法运行时间。该研究有望显著提高预制生产企业净利润和客户满意度。 展开更多

关键词 预制构件流水车间 订单接受与调度 混合迭代贪婪算法 加速构造策略

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考虑订单接受的云制造调度研究

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作者 邓建新 梁嘉威 +2 位作者 杨炎云 黎业富 于浩文 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期799-815,共17页

为了使云制造模式更面向商业实际和保证云制造任务实际执行率,考虑实际生产和交易订单接受要求,在云制造资源调度问题中引入订单接受与调度问题的解决思路,提出考虑订单接受的云制造联合调度问题。从服务提供者订单接受逻辑角度出发,考... 为了使云制造模式更面向商业实际和保证云制造任务实际执行率,考虑实际生产和交易订单接受要求,在云制造资源调度问题中引入订单接受与调度问题的解决思路,提出考虑订单接受的云制造联合调度问题。从服务提供者订单接受逻辑角度出发,考虑生产连续性的影响,以最大化用户满意度和平台资源利用率为目标构建了云制造调度模型,引入Circle混沌映射和模拟退火机制设计了一种改进的蜣螂优化算法实现对模型的优化求解。使用铸造云的实例进行测试,验证所提方法有效,优于不考虑订单接受的调度目标,改进算法更高效,获得了更优适应度。 展开更多

关键词 云制造 资源调度 订单接受与调度 蜣螂优化算法 挤压铸造

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基于改进迭代贪婪算法的预制构件调度研究 被引量：2

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作者 陈竑翰 熊福力 +1 位作者 曹劲松 李志 《计算机测量与控制》 2020年第11期216-221,共6页

迭代贪婪算法是一种具有较强局部搜索能力的元启发式算法,但由于传统迭代贪婪算法搜索范围过大,搜索效率有限,为了进一步提升传统迭代贪婪算法的搜索能力,考虑到阈值接受算法具有能缩小搜索范围的特点,提出了一种改进的迭代贪婪算法解... 迭代贪婪算法是一种具有较强局部搜索能力的元启发式算法,但由于传统迭代贪婪算法搜索范围过大,搜索效率有限,为了进一步提升传统迭代贪婪算法的搜索能力,考虑到阈值接受算法具有能缩小搜索范围的特点,提出了一种改进的迭代贪婪算法解决流水车间预制生产的订单接受与调度问题;该改进算法是在破坏原调度序列后加入一种基于构造启发式规则的重建策略,并结合阈值接受算法的自适应接受准则用以跳出局部最优;经大量仿真实验结果显示,与传统迭代贪婪算法、禁忌搜索算法以及遗传算法对比,改进的迭代贪婪算法具有更好的求解质量和鲁棒性。 展开更多

关键词 迭代贪婪算法 阈值接受算法 流水车间 订单接受与调度

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安装时间和机器受限的订单接受与并行机调度 被引量：3

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作者 王柏琳 李铁克 王海凤 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期528-538,共11页

订单接受与不相关并行机调度是订单接受与订单调度的联合决策,广泛存在于面向定制的多品种混合生产环境中.针对这一问题,考虑了顺序与机器依赖的安装时间以及可加工机器限制,并以最小化总成本为优化目标.其中,总成本由被接受订单的总拖... 订单接受与不相关并行机调度是订单接受与订单调度的联合决策,广泛存在于面向定制的多品种混合生产环境中.针对这一问题,考虑了顺序与机器依赖的安装时间以及可加工机器限制,并以最小化总成本为优化目标.其中,总成本由被接受订单的总拖期成本和被拒绝订单的总拒绝成本构成.通过分析订单拒绝对目标的影响,提出了列表拒绝方法和订单拒绝规则,进而设计了协同进化遗传算法.算法将染色体编码分解为订单列表和订单指派两个个体,提出了基于列表拒绝方法的解码方案来进行订单拒绝决策.由于两个个体相互独立,且二者的进化约束不同,因而引入协同进化策略,并根据个体的编码特征,分别采用单亲遗传算子和传统遗传算子进行遗传操作.数据实验验证了算法的有效性和求解效率,并对问题规模和订单拒绝成本对算法性能的影响进行了分析. 展开更多

关键词 订单接受与调度 不相关并行机 安装时间 可加工机器限制 遗传算法 协同进化

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一种用于PFSP节能优化的混合禁忌搜索算法

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作者 张雨晨 熊福力 《计算机测量与控制》 2020年第12期166-171,共6页

为了追求节能减排与净利润最大化,建立一种置换流水车间订单接受与调度模型;禁忌搜索是一类启发式全局搜索算法,传统禁忌搜索对初始解依赖较大,没有对考虑能效的置换流水车间调度问题进行更深入的优化;鉴于问题的复杂性,提出了一种节能... 为了追求节能减排与净利润最大化,建立一种置换流水车间订单接受与调度模型;禁忌搜索是一类启发式全局搜索算法,传统禁忌搜索对初始解依赖较大,没有对考虑能效的置换流水车间调度问题进行更深入的优化;鉴于问题的复杂性,提出了一种节能混合禁忌搜索算法,结合了NEH构造启发式算法的优势,并在该算法中设计了订单接受与拒绝编码方式、能耗调整与交货期配置策略;最后采用大量随机实例对性能进行分析;实验结果表明,通过上述改进,改善了算法的全局搜索能力与解决复杂模型的寻优能力,节能混合禁忌搜索较单一算法而言性能更优,可以有效增加企业总净利润,降低能源消耗。 展开更多

关键词 禁忌搜索 NEH算法 节能策略 置换流水车间 订单接受与调度

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基于并行机加工能力配置的多轮拍卖机制研究 被引量：4

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作者 朱倩倩 王秀利 耿苏杰 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2020年第5期1242-1254,共13页

在私有信息不公开的分散决策下,针对需要承诺交货期限的稀缺并行机加工能力配置问题,以改善分散系统无秩序代价为目标,设计了一种基于时间维度配置稀缺资源的多轮拍卖机制.具体地,该机制根据资源稀缺性受机器加工能力和订单交货期限双... 在私有信息不公开的分散决策下,针对需要承诺交货期限的稀缺并行机加工能力配置问题,以改善分散系统无秩序代价为目标,设计了一种基于时间维度配置稀缺资源的多轮拍卖机制.具体地,该机制根据资源稀缺性受机器加工能力和订单交货期限双重影响的特点,设计线性歧视资源定价方式,既保证定价的公平性,合理性和有效性,又引导任务主体披露真实订单信息,实现分散系统下稀缺资源配置的高效率;该机制中的定标问题是具有NP难属性的组合优化问题,本文设计基于拉格朗日松弛技术的启发式算法,以提高该问题的计算效率和实际应用性.数值实验结果显示,该拍卖机制能显著改善分散决策下并行机加工能力配置的无秩序代价,拍卖机制下的系统总收益平均达全局系统总收益的93.9%. 展开更多

关键词 分散决策 拍卖机制 并行机 订单接受与调度 拉格朗日松弛

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