大规模柔性作业车间调度问题分解建模和求解方法
2021-06-05刘海涛邓停铭唐健均
机械设计与制造 2021年5期
关键词:策略
刘海涛,邓停铭,唐健均,尹 慢
(1.航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司,四川 成都 610000;2.西南交通大学机械工程学院,四川 成都 610000)
1 引言
作业车间调度属于NP 难题,半个多世纪以来一直是学术界的焦点。对于机床×工件=20×50 以内的中小规模[1]调度问题,目前采用启发式算法[2]可以获取较好的结果;超出此规模,即当工件>50,工件×机器>1000 时[3],便成为大规模作业车间调度问题,这种问题往往过于复杂,求解的时间会急速恶化[4]。对此进行了实验,当规模达到4000 时,在MATLAB 环境下采用遗传算法和一台2.8GHz 处理器、8GB 内存的计算机上寻优,9h 后才获得优化近似解。
为解决这类问题,众多学者采用了对问题进行分解的方法,按照一定的策略获取子问题并分别求解,再根据各问题之间的关系重构大规模调度问题的可行解。文献[5]将滚动时域混合瓶颈及分解策略,利用时空两个维度进行大规模调度问题的分解。文献[6]将调度问题中约束和目标函数进行叠加处理后,大规模调度数学模型即转变成若干个分解问题。文献[7]将大邻域搜索融合自适应随机方法,并基于一定的规则策略来分解大规模柔性作业车间调度问题。文献[8]根据工艺相似性进行动态相似度编码,并改进编码规则提高优化求解效率。文献[9]利用模拟退火搜索总拖延期最小的工序集分解方案,并采用粒子群算法求解各调度子问题,最后重组问题获取总调度问题的可行解。文献[10]提出根据交付期分解问题,并采用混合移动瓶颈、模拟退火和可变邻域搜索方法求解大规模问题,求解精度较高,但是时间较长。……
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