考慮設備退化和不完美維護的柔性作業車間集成調度

王 磊，聞 婧，劉 依，孫利波

(1.武漢理工大學 機電工程學院,湖北 武漢 430070；2.湖北省數字制造重點實驗室，湖北 武漢430070；3.武漢東湖學院 機電工程學院，湖北 武漢430299；4.天津水泥工業設計研究院有限公司，天津 300400)

生產調度和設備預防性維護(preventive maintenance，PM)是影響加工生產的兩項重要技術。生產調度是指在滿足工藝約束和設備可用的條件下合理安排加工計劃，以縮短工期和降低成本。PM是保障設備可靠運行和加工過程可靠的技術決策和管理手段，通過PM提高設備可靠性至關重要[1]，但在標準車間調度問題中一般假定設備持續可用。實際上，設備長期運行會退化，役齡隨之增大、可靠度降低，進而導致停機或生產出缺陷產品而帶來巨大的損失成本。因此在制定生產計劃時，需要將設備維護考慮進去，將車間調度與設備維護進行集成調度決策。

預防性維護活動一方面可以降低故障發生的頻次，另一方面也會占用加工時間。目前，有研究者根據該問題提出了相應的解決方法。Chen[2]等考慮了具有不同效果的維護活動，并提出改進遺傳算法求解模型。Ye[3]等基于機器實際役齡引入修正系數以動態更新預防性維護間隔。Khatami等[4]提出了連續維修活動之間的間隔和每臺設備上的維修活動數為非固定的協調生產和維修調度模型。其中，針對柔性作業車間調度問題，Zandieh[5]等考慮生產過程中機器不可用的情況，進行了基于狀態的維修仿真，提出了改進的帝國競爭算法求解模型。李聰波[6]等建立了面向能耗的柔性作業車間預防性維護的混合役齡模型。……