考慮次品處理的液壓缸制造車間動(dòng)態(tài)調(diào)度研究

唐紅濤,楊基源,張雁翔,張 偉

(1.武漢理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.韶關(guān)液壓件廠有限公司,廣東 韶關(guān) 512000;3.機(jī)器人與智能制造湖北省工程研究中心,湖北 武漢 430070)

液壓缸制造車間調(diào)度問(wèn)題屬于典型的柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題(flexible job-shop scheduling problem, FJSP)。不良品檢驗(yàn)以及次品處理是液壓缸零部件生產(chǎn)中不可或缺的環(huán)節(jié),而由于液壓缸“多品種,小批量”的生產(chǎn)模式以及其零部件毛坯價(jià)值較大等因素,導(dǎo)致次品處理在液壓缸生產(chǎn)過(guò)程中難以避免。次品處理程序使得原有加工需求發(fā)生變化導(dǎo)致初始調(diào)度方案不再最優(yōu),同時(shí)由于員工熟練度、機(jī)床老化等因素導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)中次品處理常發(fā),因此急需研究考慮次品處理的液壓缸制造車間調(diào)度問(wèn)題。

FJSP是經(jīng)典JSP(job-shop scheduling problem)的擴(kuò)展,它允許給定集合的機(jī)器完成加工[1]。近年來(lái)有很多FJSP的擴(kuò)展研究,如帶模糊加工時(shí)間的生產(chǎn)調(diào)度[2]、多目標(biāo)車間調(diào)度[3]、分布式車間調(diào)度等[4]。而在應(yīng)用中動(dòng)態(tài)柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題(dynamic flexible job-shop scheduling problem, DFJSP)與實(shí)際環(huán)境更相似,能夠滿足不斷變化的車間環(huán)境[5]。如機(jī)器發(fā)生故障,使可用機(jī)器數(shù)量減少,從而導(dǎo)致原調(diào)度過(guò)程需要調(diào)整[6]。Nouiri[7]通過(guò)改進(jìn)PSO(particle swarm optimization)算法解決了考慮能耗的動(dòng)態(tài)柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題。高開(kāi)周等[8]提出中斷和釋放的已調(diào)度任務(wù)來(lái)解決緊急訂單問(wèn)題。吳正佳等[9]針對(duì)故障機(jī)器剩余工件構(gòu)建了約束模型,提出了重調(diào)度方法。汪俊亮等[10]針對(duì)加工時(shí)間不確定的FJSP,采用冗余處理方法構(gòu)建模型。

帝國(guó)競(jìng)爭(zhēng)算法(imperialist competitive algorithm, ICA)是一種受社會(huì)和歷史的進(jìn)化而啟發(fā)的群智能優(yōu)化算法[11]。……