生产调度综述
资源受限项目调度问题文献综述
资源受限项目调度问题综述摘要针对资源受限项目调度问题,总结国内外项目调度的发展过程及研究成果。
在对问题的类型进行分类的基础上,结合大量文献对常见的算法进行描述并重点介绍了关键技术的研究状况。
进一步地,将资源受限项目调度问题做进一步的拓展,简略介绍多目标、多项目、任务可拆分的项目调度问题。
最后对问题进行总结,并提出自己的看法。
0 引言现代项目越来越趋于大型化、复杂化,要求工期更短、成本更低。
再加上行业细分越来越发达这种新情况给项目管理带来了更高的要求。
如何在更短时间内、在保证质量的前提下,以更低的成本完成项目,成为项目管理人员关心的问题。
在项目运作过程中,资源受限项目调度问题RCPSP(resource-constrained project scheduling problem)是一个重要的优化问题,它是最常见的生产调度问题,是项目管理中最为经典和核心的问题之一1项目调度发展过程项目调度问题自20世纪中期被提出来,传统的计划技术有甘特图(又称横道图,Gant Chart,Gc)、关键活动图、网络计划技术。
几种典型的网络计划技术有:关键路径发(Critical Path Method,CPM)、项目计划评审技术(Program Evaluation and Review Technique,PERT)、优先图方法(PDM)、图解评审技术(Graphical Evaluation and Review,GERT)、风险评审技术(Venture Evaluation and Review Technique,VERT).最初被广泛应用于项目进度计划的工具是甘特图技术,它用二维坐标的形式,用线条在二维空间中表似乎出整个项目期间计划和实际的活动完成情况,直观表明项目中所含各项活动的执行顺序,以及每项活动的开始/结束时间和持续时间。
该方法形象直观,易于掌握,但是不能体现工作间的相互依赖关系,不能体现工作过早开始或者过完开始所造成的后果。
调度报告范文
调度报告范文调度报告。
尊敬的领导:根据公司安排,我对本月的调度工作进行了总结和报告,具体内容如下:一、工作概况。
本月,我所负责的调度工作主要包括对公司生产、运输和仓储等方面的调度安排。
在这些工作中,我积极配合各部门,保障了生产计划的顺利进行,确保了产品的及时交付,提高了仓储效率,为公司的运营和发展做出了积极的贡献。
二、生产调度。
在生产调度方面,我根据公司的生产计划,合理安排生产车间的生产任务,确保了生产线的正常运转。
同时,我密切关注生产过程中的各项指标,及时发现问题并协调解决,保证了生产进度和产品质量。
三、运输调度。
在运输调度方面,我与物流部门密切合作,合理安排车辆的运输任务,确保了产品的及时交付。
在运输过程中,我及时跟踪货物的运输情况,协调解决各种突发情况,保证了货物的安全和准时到达。
四、仓储调度。
在仓储调度方面,我根据公司的仓储计划,合理安排仓库的货物存放和出库,优化了仓储空间的利用效率。
同时,我加强了对仓库管理人员的培训和指导,提高了仓储作业效率,降低了仓储成本。
五、存在问题及改进措施。
在本月的调度工作中,我也发现了一些问题,比如生产计划与实际生产存在一定的偏差,运输过程中出现了交通堵塞等情况,仓储作业效率有待提高等。
针对这些问题,我已经制定了相应的改进措施,并与相关部门进行了沟通和协调,希望在下个月的工作中能够取得更好的效果。
六、工作展望。
下个月,我将继续努力,进一步加强与各部门的沟通和协作,优化调度安排,提高工作效率,确保公司的生产和运营工作顺利进行。
同时,我也会不断学习和提升自己的专业能力,为公司的发展贡献更多的力量。
以上就是本月的调度工作总结和报告,请领导审阅并提出宝贵意见,谢谢!此致。
敬礼。
XX调度员。
日期,XXXX年XX月XX日。
车间调度问题综述报告
车间调度问题综述报告车间调度问题是指在一个车间内进行多道工序的生产加工,需要合理安排工序的先后顺序、工序所需的设备和人力资源,以及调度时间等因素,以最大限度地提高生产效率和资源利用率的问题。
车间调度问题在生产操作管理、资源优化和生产效率提升等领域具有重要的应用价值。
车间调度问题通常涉及到多个工序的安排顺序和时间安排。
其中,工序顺序的安排决定了每个工件在车间内的加工流程,工序时间安排则涉及到各工序之间的等待时间和加工时间。
合理的工序安排和时间安排可以最大限度地减少生产过程中的空闲时间和非生产时间,提高生产效率。
对于车间调度问题的研究,主要涉及到以下几个方面:1. 调度策略与算法:研究如何制定合理的调度策略和设计高效的调度算法,以最小化完成整个生产过程所需的时间和资源成本。
常用的调度策略包括最早截止时间优先、最小松弛度优先、最小工期优先等,而调度算法则可以基于规则、启发式算法、精确算法等不同的方法进行求解。
2. 调度问题的建模与求解:研究如何将实际的车间调度问题转化为数学模型,以便于进行求解。
常用的调度模型包括流水线调度、柔性作业车间调度、多品种多装配线平衡调度等。
而求解方法则可以使用线性规划、整数规划、模拟退火、遗传算法等不同的优化方法进行求解。
3. 调度系统与软件开发:研究如何开发车间调度的信息系统和软件工具,以便于帮助生产调度员进行实时的车间调度。
这些系统和软件可以将关键数据进行集中管理和监控,可以自动化生成调度方案,并可以进行实时调整和优化。
4. 车间调度问题的应用领域:车间调度问题在不同的生产场景中都有广泛的应用,包括制造业、物流配送、交通运输等领域。
在制造业中,合理的车间调度可以最大限度地提高生产效率和资源利用率;在物流配送中,合理的调度可以最小化货物的运输时间和成本;在交通运输中,合理的调度可以最大限度地减少交通拥堵和行车时间。
综上所述,车间调度问题是一个综合性的问题,涉及到多个因素的综合优化。
综合能源系统优化调度综述
综合能源系统优化调度综述随着能源结构和需求的不断变化,综合能源系统逐渐成为研究的热点。
综合能源系统是指将两种或多种能源类型通过一定的方式进行优化组合,以实现提高能源利用效率、降低能源消耗和减少环境污染的目的。
而综合能源系统的优化调度是实现上述目标的关键。
本文将综述综合能源系统优化调度的现状、研究方法、成果及不足,并探讨未来的研究方向。
在目前的综合能源系统中,优化调度主要面临着以下几个难点:多能源类型的协调与优化:综合能源系统涉及多种能源类型,如电力、燃气、热力等,如何实现这些能源类型的协调与优化是一大挑战。
能源供应与需求的动态平衡:由于能源需求和供应的波动性,如何在保证能源供应的同时,实现能源需求的动态平衡,是一个亟待解决的问题。
系统安全与稳定运行:综合能源系统的运行安全和稳定性是优化调度的重点,如何在保证系统安全的同时实现优化调度是一大挑战。
经济性与环保性:在优化调度过程中,需要同时考虑经济效益和环保效益,如何实现两者的平衡是一大难题。
针对上述难点,现有的研究主要集中在以下几个方面:建模与算法研究:建立综合能源系统的优化调度模型,并采用适当的算法进行求解,是解决优化调度问题的关键。
目前,研究者们提出了诸多建模和算法方案,如混合整数规划、动态规划、遗传算法等。
数据采集与处理:为了实现综合能源系统的优化调度,需要采集和处理大量的数据。
目前,数据采集和处理的手段日益丰富,如物联网、大数据分析等,为优化调度的实现提供了有力的支持。
系统安全与稳定性研究:针对综合能源系统的安全与稳定运行,研究者们提出了诸多策略和方法,如采用稳定的能源供应、制定合理的调度策略等。
虽然现有的研究已经取得了一定的成果,但仍存在以下不足:缺乏对综合能源系统优化调度的整体性研究:现有的研究多集中于某一特定领域或某一特定方法,缺乏对整体优化调度体系的深入研究。
缺乏对动态环境和不确定因素的研究:综合能源系统的运行环境是动态变化的,存在诸多不确定因素,如何应对这些变化和不确定性是目前研究的薄弱环节。
半导体生产线动态实时智能调度方法研究【控制理论与控制工程专业优秀论文】
内容摘要生产调度是在不增加或少增加投入的情况下,通过充分组合和利用现有资源,提高企业竞争力的最有效手段之一。
半导体生产线的结构复杂、设备多且加工特性各异,具有严重的可重入性、高度不确定性和多目标优化特征,所有这些给半导体生产线的调度带来了极大的困难。
在综述半导体生产线调度特点的基础上,对半导体生产线的动态调度进行了深入而细致的研究,给出了半导体生产线多目标优化动态调度规则(MODD,Multi.objectiveOptimizationDynamicDispatc}lingRule)。
MODD包括五种类型的调度规则:正常生产状态调度规则、瓶颈设备低在制品水平调度规则、非瓶颈设备高在制品水平调度规则、多批加工设备调度规则与紧急工件调度规则。
该算法考虑了半导体生产线的本质特点,如可重入流、多批加工、紧急工件、次序相关的准备时间等等;能够同时优化半导体生产线多个性能指标。
如MOVEMENT、加工周期、生产率与准时交货率。
但是该算法的局限性在于:在半导体生产线瓶颈变化频繁的情况下,可能会影响调度决策的快速性。
群体智能理论为半导体生产线动态调度提供了新的解决思路。
在充分理解群体智能理论的思想的基础上,提出了半导体生产线动态实时智能调度方法。
研究分三个阶段进行:第一阶段:基于信息素的间接交互方式,提出了基于信息素的半导体生产线动态实时智能调度算法(PBDR,Pheromone.BasedDynamicReal.TimeSchedutingAlgorithm)。
首先,模拟蚁群生态系统,构建了实现半导体生产线动态调度的MAS系统(SMAS)。
在该系统中,使用每个蚂蚁agent分别控制相应的工件、设备、运输工具与人员,将与调度相关的信息表示成相应的蚂蚁agent的信息素。
蚂蚁agent通过感知其他蚂蚁agent的信息素来确定自己下一步行为,即选择合适的设备等待加工或选择合适的工件进行加工,从而实现动态调度。
该算法有两方面的优势:一是将调度相关信息表示成蚂蚁agent的信息素后,可以根据要优化的性能指标,来相应地改变信息素的表示方式,对调度的结构却不发生影响,可以方便地实现方法的重用;二是决策时间短、计算量小、实时性好、易于实现,非常适用于动态调度。
作业车间调度问题综述
330013)
摘 要: 介绍了作业车间调度问题的理论、模型,对当前求解作业车间调度问题的各种方法进行分类并逐一进行分析
比较,指出各种方法的优缺点。总结了今年来在该领域取得的研究成果和存在的问题,并对今后的发展方向进行了讨论。
关键词: 作业车间调度; 启发式; 调度算法; 近似算法
中图分类号:C931.2
整数规划模型由 Baker[1]提出,下面简单给出一个 n /
m/G/ Cmax调度问题的常用数学描述。
Min max{max c } ik
(3-1-1)
s.t.c -p +M(1-a )≥ c ,i=1,2,…,n,h,k=1,2,…,m
ik ik
ihk
ih
c -c +M(1-x )≥ p , i,j=1,2,…,n,k=1,2,…,m
但使用单一的优先规则得到的解不能满足要求如何把多个规则进行融合设置一个合理的满意度值是近期研究的方向同时为了得到更好的近似解研究者们都把基于优先分配规则得到的近似解作为初始解如禁忌搜索的初始422拉格朗日松弛法拉氏松弛技术作为一种求解复杂优化问题的近似算法由于其能在较短的时间内获得高质量的次优解并能进行性能评价等优点近年来受到学术界的广泛重视
弧(虚线)表示同一机器上加工各操作的连接。
LWKR(Least Work Remaining)法则,即优先选择余下加
生产调度的启发式规则研究综述
标越小 , 启发 式 规 则性 能越 优 , 并提出了 尸 +
W I N Q、 P T+ W I NQ +A T 、 PT+ W I N Q +S 、 P +
启发 式 规则 对调 度 的影 响作 用 J 。G e r e对 调 度 规 则( s c h e d u l i n g r u l e ) 、 分配规则 ( d i s p a t c h i n g ul r e ) 、 优先 规 则 ( p i r o i r t y ul r e ) 和 启发 式 ( h e u i r s t i c ) 进 行 了 定义 , 明确 了这 些 概 念 的 联 系 和 区别 J 。1 9 7 0年 D a y和 H o t t e n s t e i n提 出 了启 发式 规则 的分类 方法 , 启 发式 规则 被分 为局 部 的或全 局 的 、 动 态 的或静 态 的¨ 。J o n e s 于1 9 7 3年 试 图 提 出一 种 经 济 框 架 , 可对 各 种 作 业 车 间 分 配 规 则 进 行 评 价 1 1 ] 。1 9 7 5
baker和dzielinski在1960年首次进行了启发式规则的计算机仿真研究分析了在不同处理次数下的调度效果和不同启发式规则对调度的影响作用gere对调度规则schedulingrule分配规则dispatchingrule优先规则priorityrule和启发式heuristic进行了定义明确了这些概念的联系和区别day和hottenstein提出了启发式规则的分类方法启发式规则被分为局部的或全局的动态的或静态jones于1973年试图提出一种经济框架可对各种作业车间分配规则进行评价111975年hershauer和ebert采用决策因素的线性加权之和定义排序规则提出一种选择排序规则的标准化方法希望在任何作业车间调度问题中都能找到一个最佳的排序规则121977年总结了之前20多年内提出的100多个优先分配规则给出每个启发式规则的定义和出处并将其分为简单优先规则组合式优先规则加权优先规则启发式调度规则和其他规则等51989年haupt通过仿真实验深入研究了之前30多年提出的优先规则给出了基本优先规则的分类描述和评价14fry研究了一些著名启发式规则对于负载均衡和工作流程结构的鲁棒性结果表明大部分规则都不受这两个因素的影响15rajendran于1997年给出了评价启发式规则性能的7个指标
混合流水车间调度问题研究综述
串行的 m 台机器
表 2 扩展 HFSP 的分类及定义
cm
国
和 机 器 分 配 ,来 优 化 某 项 或 多 项 性 能 指 标 . 图 1
或多个工位有并行机器
串 行 的 c 个 工 位,每 定的加工路径
or
程
工
械
机
器.HFSP 需 要 根 据 各 阶 段 上 工 件 的 加 工 顺 序
串行的c 个工位存在一个
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问题
定了算法设计,因此,本文根据不同的阶段数和并
了不同类型算法 的 优 势 和 不 足,并 指 出 HFSP 测
厂约束的 分 布 式 HFSP 和 考 虑 生 产 环 境 约 束 的
所示.混合流水车 间 是 流 水 车 间 和 并 行 机 环 境
号
公
众
车间作业调度问题综述
车间作业调度问题综述随着加入WTO,市场竞争越来越激烈,对制造企业来说,为了能够在竞争中立于不败,降低成本是不得不面临的问题,而确保生产车间较高的生产能力和效率,是当务之急。
此外,有效的调度方法已经成为先进制造技术实践的基础和关键,所以对它的研究具有重要的理论和实用价值。
1 车间调度问题表述1.1 调度问题表述总的来,车间调度就是对一个可用的加工机床集在时间上进行加工任务集分配,以满足一个性能指标集。
从数学规划的角度看,车间调度问题可表示为在等式或不等式约束下,对目标函数的优化。
典型的车间调度问题包括一个要完成的作业集,每个作业由一个操作集组成,各操作的加工需要占用机床或其它资源,并且必须按一些可行的工艺次序进行加工;每台机床可加工工件的若干操作,并且在不同的机床上能加工的操作集可以不同。
调度的目标是将作业合理地安排到各机床,并合理地安排作业的加工次序和加工开始时间,使约束条件被满足,同时优化一些性能指标。
实际制造系统,还要考虑刀具、托盘和物料搬运系统的调度问题。
1.2 车间调度问题的分类和特点按照不同的标准,可以将调度问题分为6种类型:1)开环和闭环车间;2)单处理机、多处理机、Flow Shop(各工件加工路径一致)和Job Shop(各工件加工路径不一致);3)基于调度费用和基于调度性能的指标;4)确定性调度、随机性调度;5)静态调度、动态调度;6)有序加工、无序加工等。
而现代车间调度问题多是Job Shop型,其调度问题有如下特点:1)建模复杂性;2)计算复杂性;3)动态随机性;4)多约束性;5)多目标性。
2 研究现状与方法在1954年,Johnson对两台机床的Flow Shop型调度问题进行了研究后,便开始了对调度问题的广泛研究。
经过近50年的发展,车间调度问题的研究方法经历了从简单到复杂、从单一到多元的过程,大体有如下几种类型。
2.1 数学规划方法(mathematical programming)数学规划法在车间调度中被广泛应用,调度问题可以用整数规划法、混合整数规划法和动态规划法来描述。
电力系统厂站及调度自动化综述
电力系统厂站及调度自动化综述随着电力行业的快速发展,电力系统厂站及调度自动化已成为电力系统的核心技术之一。
本文将对电力系统厂站及调度自动化的定义、特点、应用场景、优缺点进行详细介绍,并总结未来的研究方向和改进建议。
电力系统厂站及调度自动化是指利用计算机技术、通信技术和自动化技术等多种技术手段,对电力系统中的各个厂站和调度自动化系统进行数据采集、监测、控制和优化管理。
它具有以下几个特点:实时性:电力系统厂站及调度自动化系统能够实时监测和采集各个厂站的运行数据,并根据系统设定的算法和模型对数据进行分析和处理,及时发现问题并进行处理。
安全性:电力系统厂站及调度自动化系统能够实现安全控制和稳定运行,有效避免电力系统中的事故和故障,保证电力系统的安全运行。
可靠性:电力系统厂站及调度自动化系统采用先进的计算机技术和通信技术,具有高度的可靠性和稳定性,能够保证电力系统的稳定运行。
高效性:电力系统厂站及调度自动化系统能够提高电力系统的运行效率和管理效率,减少人力物力的投入,提高电力企业的经济效益。
电力系统厂站及调度自动化系统广泛应用于电力系统的各个领域,包括以下几个方面:发电厂:电力系统厂站自动化系统能够对发电厂的各个设备和系统进行监测和控制,保证设备的稳定运行,提高发电效率。
变电站:电力系统厂站自动化系统能够对变电站的设备进行监测和控制,保证设备的稳定运行,提高变电效率。
调度中心:电力系统调度自动化系统能够对电力系统的各个设备进行监测和控制,合理分配电力资源,保证电力系统的稳定运行。
电力市场:电力系统厂站自动化系统和调度自动化系统能够对电力市场进行监测和控制,为电力市场的运营提供技术支持和保障。
电力系统厂站及调度自动化系统具有以下优点:提高电力系统的运行效率和管理效率,减少人力物力的投入,提高电力企业的经济效益。
增强电力系统的安全性和可靠性,有效避免电力系统中的事故和故障。
提高电力系统的响应速度和灵活性,满足不断变化的电力需求。
工业生产中的优化调度方法综述
工业生产中的优化调度方法综述概述在现代工业生产中,为了提高效率、降低成本并满足市场需求,优化调度方法在制造过程中起着关键作用。
优化调度方法旨在合理安排生产资源、任务分配和工序安排,以优化生产流程、提高生产效率和质量。
本文将综述工业生产中常用的优化调度方法,包括生产调度方法、任务调度方法和资源调度方法。
一、生产调度方法1. 全局调度方法全局调度方法是一种以整个生产过程为对象的调度方法,试图通过全局优化来最大限度地提高生产效率。
其中最经典的方法之一是线性编程调度法(Linear Programming Scheduling, LPS),基于数学模型和优化算法,可以为不同任务分配最优资源并确定最优的生产调度方案。
此外,混合整数线性规划法(Mixed Integer Linear Programming, MILP)也经常用于解决有限资源情况下的调度问题。
2. 分布式调度方法分布式调度方法是一种将整个生产过程分解为多个子任务并分别调度的方法。
这种方法可以减少任务间的冲突,提高生产效率。
常用的分布式调度方法有遗传算法(Genetic Algorithm, GA)和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO),它们模拟生物进化和鸟群行为来寻找最优解。
此外,基于智能体的协同调度方法也在实际生产中得到广泛应用。
二、任务调度方法1. 任务分配方法任务分配方法是一种将各种生产任务分配给合适的资源的方法。
其中,最常用的方法是基于任务特征的优先级排序法(Priority-based Sorting Method, PSM)。
通过对任务的紧急程度、重要程度、完成时间等进行排序,可以合理地分配任务给不同的资源。
此外,动态任务分配方法(Dynamic Task Assigning Method, DTAM)也可以根据资源实时状态和任务紧急程度来动态地进行任务调度。
2. 任务调度算法任务调度算法是一种确定任务执行时间和顺序的算法。
车间作业调度(JSSP)技术问题简明综述
车间作业调度(JSSP)技术问题简明综述l 引言生产调度是CIMS 研究领域生产管理的核心内容和关键技术,车间作业调度问题(JSSP)是最困难的约束组合优化问题和典型的NP 难问题,其特点是没有一个有效的算法能在多项式时间内求出其最优解. 现代经济日益强化的竞争趋势和不断变化的用户需求要求生产者要重新估价生产制造策略,如更短的产品生产周期和零库存系统等,而JSSP 生产环境最适宜满足现有经济和用户的需求. 利用有限的资源满足被加工任务的各种约束,并确定工件在相关设备上的加工顺序和时间,以保证所选择的性能指标最优,能够潜在地提高企业的经济效益,JSSP 具有很多实际应用背景,开发有效而精确的调度算法是调度和优化领域重要的课题.研究JSSP 问题最初主要采用最优化方法,但计算规模不可能很大,且实用性差.近年来,基于生物学、物理学、人工智能、神经网络、计算机技术及仿真技术的迅速发展,为调度问题的研究开辟了新的思路. 本文根据JSSP 问题的大量文献,对研究理论与方法进行系统的分类并介绍这一领域的最新进展,讨论进一步的研究方向.2 JSSP 问题的一般框架2.1 问题描述JSSP 问题可描述为:m 台机器(用集合()m j j M M 1==表示)加n 个工件(用集合|()ni i J J 1== 表示),每个工件包含由多道工序组成的一个工序集合. 工件有预先确定的加工顺序,每道工序的加工时间t 在给定的时间每个机器只能加工一个工件,并且每个工件只能由一台机器处理. 不同工件的加工顺序无限制,工序不允许中断;要求在可行调度中确定每个工序的开始时间ij s 使总完工时间max C 最小,即(){}M M J J t s C C j i ij ij ∈∈∀+==,:max min )min(max *max 求解满足以上条件的工件加工顺序即构成JSSP 调度问题.流水作业调度问题(FSSP)是JSSP 问题的特殊形式(即所有工件有相同的加工工序). 此外目标函数可选取等待时间、流程时间和延期时间的平均值或者最大值等,或多个目标组合形成的多目标问题.2.2 JSSP 的模型表示2.2.1 整数规划(IP)模型整数规划模型由Baker 提出,需要考虑两类约束:工件工序的前后约束和工序的非堵塞约束. 用jk t 和 jk c 分别表示工件 j 在机器k 上的加工时间和完工时间.如果机器h 上的工件加工工序先于机器K (用k h J J <表示),则有关系式jh jk jk c t c ≥-;反之,如果h k J J <,有jk jh jh c t c ≥-。
钢铁生产动态调度理论研究与工程应用综述
文章编号:100220411(2003)0620531207钢铁生产动态调度理论研究与工程应用综述常春光1,2,胡琨元1,汪定伟1,郑秉霖1,李慧莹1(1.东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110004;2.沈阳工业大学管理学院,辽宁沈阳 110023)摘 要:本文以钢铁企业生产为背景,为了更进一步研究有效的动态调度方案,首先论述了钢铁生产的动态调度问题的种类、特点.其次,从理论与实践应用两方面分析了该领域的研究方法.具体介绍了基于模型、智能、人机交互方法.并分析了各种方法间交叉组合的方式.进而研究工程实现模式,提出了基于MES的钢铁生产动态调度四维一体综合集成的新模式.Ξ关键词:钢铁生产;动态调度;模型;智能;人机交互;综合集成中图分类号:TP13 文献标识码:ASTEE L PR ODUCTION DYNAMIC SCHE DU LING THEOR Y AN D ITSENGINEERING APP LICATION:A REVIEWCH ANG Chun2guang1,2,H U K un2yuan1,W ANG Ding2wei1,LI Hui2ying1,ZHE NG Bing2ling1(1.School o f Information Science&Engineering,Northeastern University,Shenyang 110004,China;2.School o f Management,Shenyang University o f Technology,Shenyang 110023,China)Abstract:T aking the production of iron and steel enterprises as background,this paper firstly discusses the categ ory and characteristics of steel production dynamic scheduling in order to take further research on the effective dynamic schedul2 ing scheme.Secondly,the methods based on m odeling,intelligence,and interaction are introduced in detail based on theo2 ry and applications.M oreover,the combined type of the above approaches is analyzed.Finally,engineering realization of steel production dynamic scheduling is studied,and a new four2dimensional synthetic integrated m ode is proposed.K eyw ords:steel production;dynamic scheduling;m odel;intelligence;man2machine interaction;synthetic integrating1 引言(I ntroduction)在全球钢铁行业竞争日益激烈情形下,人们开始将目光投向内部生产管理,重新审视钢铁集成制造系统内在结构体系.国内外学者逐渐意识到, ERP/MES/PCS三层结构符合现代企业生产管理结构“扁平化”的思想,与五层结构相比更易于集成和实现[1],是集成制造系统的未来发展趋势.制造执行系统MES是面向过程的生产活动与经营活动的桥梁和纽带,是现代集成制造系统的关键. 动态调度作为MES的重要组成,其概念最早由Jacks on[2]于1957年提出,是相对静态调度而言的,它强调实时性、在线性和自适应性,具有广阔的实际应用空间,但其难度也大大增加.钢铁生产工艺复杂、生产设备多、物流纵横交错.不仅要考虑钢水到达时间偏差、设备故障,而且还需考虑钢水成分不合格、钢水温度补偿等动态扰动事件.显然,动态调度是钢铁企业系统集成的重中之重.2 钢铁生产调度问题种类的界定(Classifi2 cation of steel production scheduling prob lems) 国内外学者对钢铁生产调度问题的划分方式主要有:2.1 组织方式分类 根据调度问题的组织方式,可分为单机调度、并行机调度、流水车间调度(Flow Shop)、单件车间调度(Job Shop)、开放车间调度(Open Shop)和混合流水车间调度问题.此分组方式是调度理论研究最有代表性的一种分法,在此基础上,很多学者研究了大量第32卷第6期2003年12月 信息与控制In formation and C ontrolV ol.32,N o.6 Dec.,2003 Ξ收稿日期:2002-10-21 基金项目:国家自然科学基金资助项目(70171056,60084003);国家863计划资助项目(2002AA412010,2002AA414610)的调度模型及其算法,在很大程度上丰富了调度理论.在理论研究中,将钢铁生产的炼钢—连铸调度问题抽象为Job Shop问题、Flow Shop问题和混合流水车间调度问题的较多.2.2 行业特点分类 根据调度问题的行业背景特点,分为离散制造行业调度问题、流程制造行业调度问题和混杂制造行业系统.钢铁生产的炼钢—连铸调度问题是一个较为复杂的混杂系统,实施起来难度更大.2.3 对象属性分类 根据调度问题的对象,调度问题又有工件转移型调度与设备转移型调度之分.目前大部分钢铁企业调度的工件体积、重量相对生产设备来说比较小,此时工件移动起来较为方便,调度问题大多属于工件转移调度类型.2.4 设备重要性分类 根据调度问题的重要性分,调度问题可分为主体设备调度与辅助设备调度.钢铁企业生产调度除了要考虑工件在转炉、精炼设备、连铸机和轧机等主体设备上的调度外,还要考虑天车、台车以及钢包等辅助设备上的调度.3 钢铁生产动态调度问题的特点(Charac2 teristics of steel production dynamic schedul2 ing)3.1 识别干扰的困难性 在钢铁生产动态环境中,较难解决的一个问题便是干扰识别问题.面对各种干扰事件,如何将其快速有效地识别出来,是保证钢铁生产动态调度有效与否的前提条件.3.2 处理问题的广域性 钢铁生产包括炼铁、炼钢、精炼、连铸、连轧等主要环节,同时还有许多辅助环节,实际中要实现有效的调度,必须考虑到各环节之间的协调.3.3 处理问题动态性 在实际的生产调度系统中存在很多随机的和不确定的因素,比如作业到达时间的不确定性、作业加工时间的随机性,而且生产系统中常出现一些实发偶然事件,如设备的损坏/修复、作业交货期的改变、钢水的成分不合格问题等.3.4 处理问题的多目标性 实际的钢铁生产动态调度首要考虑的目标是钢水成分、温度和时间三个命中率的提高.此外,钢铁生产动态调度常用的目标还包括:有效利用资源、降低成本、满足顾客交货期等等.不同的目标影响着解决调度的具体模式.3.5 处理问题的多约束性 钢铁生产工艺过程必须在铁水仍然熔化的状态下完成,每一炉次的等待时间应少于工艺限定的时间;为了使炼钢—连铸产量最大,连铸机尽量不断浇;一些设备需要定期维修,比如转炉内层的更换、转炉与钢包水口的更换等等.这些构成了调度问题的种种约束.4 钢铁生产动态调度问题的理论研究方法(Theory research approaches of steel produc2 tion dynamic scheduling)理论上,关于钢铁生产动态调度的研究方法具体包括:4.1 基于模型的方法4.1.1 精确模型 精确模型方法中,最为典型的是运筹学方法,它包括线性规划、动态规划、排队论、网络与图论等方法.例如Redwine C.N.等人[3]考虑了在大集成钢铁企业每台设备上的面向订单的调度问题,建立了混合整数线性规划模型,并设计一种分解算法来求解该模型.实现了包括102订单通过10个设备历时6周的大规模调度问题.4.1.2 近似模型 在钢铁生产过程中,系统仿真模型是一种常见的近似模型.它基于系统中运行逻辑关系的描述,不单纯追求系统的数学模型,能够对生产调度方案进行比较评价,分析系统的动态性能,并选择系统的动态结构参数.新日本制铁株式会社的佐腾修三等人[4]以钢铁企业集成调度为背景,设计了一个能够进行策略选择的调度仿真器,从而成功地开发了一个以调度仿真器为核心的集成调度系统.针对不同的产品,该系统能够解决10个生产工序规模大小的调度问题(每月大约25000个订单),能够在满足交货期的前提下,提高炼钢厂、轧钢厂等的生产效率和产出.4.2 基于智能的方法4.2.1 基于人工智能的方法 传统的人工智能方法主要是启发式搜索或逻辑推理.启发式方法以调度规则以及实践经验为基础,快速有效地求出调度问题的近似解.目前,已经有许多调度规则被总结出来并被应用,例如:预期完成时间最小的优先规则(LDD);持续时间最小的优先规235信 息 与 控 制 32卷 则(LPT);松弛性最小的优先规则(LST);剩余工作最多的优先规则(LWR);松弛性与剩余工作之比最小的优先规则(LSWR);松弛性与剩余作业数之比最小的优先规则(LS OR)等等.这些调度规则简单、易于实现、计算复杂度低、反应快捷,能够用于动态实时调度系统中,许多年来一直受到学者们的广泛研究.文[5]针对炼钢连铸系统对单元设备建立了动态调度模型,并利用基于该模型的赋时同步有色Petri 网对整个系统建立动态调度模型,提出一种启发式调度算法解决动态调度问题,并基于此实现炼钢连铸的仿真调度系统. 启发式算法能在合理的时间内产生比较满意的调度,具有简单、快捷的优点,适用于动态调度问题的研究,因此广泛应用于实际调度中.但研究表明并不存在一个全局最优的调度规则,它们的有效性依赖于对特殊性能需求的标准及应用背景,它是局部优化方法,并且很难定量评价所得到的结果与全局最优解的偏差. 专家系统是人工智能从数值信息处理转向非数值(知识)信息处理的里程碑,它在钢铁工业也获得广泛的应用.I BM公司的Shah Manesh J.等人[6]针对钢铁企业的连铸生产的动态调度问题,采用I BM的知识工具程序以及协作技术,运用基于知识的方法解决连铸生产的动态调度问题,并允许操作者在程序运行过程中干预并控制程序决策.4.2.2 基于计算智能的方法4.2.2.1 基于进化算法的方法 进化算法(Ev olutionary Alg orithms)的随机优化技术在调度问题中显示出了通常优于传统优化算法的性能.进化算法除了包括遗传算法(G enetic Alg o2 rithms)之外,还包括进化规划(Ev olutionary Program2 ming)和进化策略(Ev olution Strategies).目前在动态调度中使用最多的是遗传算法,它具有应用性较广、计算速度快、与其它算法结合能力强的优点,非常适合于解决动态调度问题.文[7]利用模糊规则量化,将模糊控制规则引入遗传算法内,求解复杂并行多机成组工件调度问题的组合优化问题,显示了对大规模调度问题的适用性.文[8]通过在遗传算法中嵌入约束解决机制确保遗传算法适应约束的能力,从而提高算法的收敛速度与精度.文[9]研究了应用进化算法(遗传算法(G A)和进化规划(EP))以及混合模拟退火进化算法(S AG A和S AEP)求解job shop调度问题.4.2.2.2 基于模拟进化算法的方法 这类方法基本上属于近似算法,但有可能达到最优的调度方案,与进化算法在思想上很相似.这类方法包括模拟退火法(Simulated Annealing)、禁忌搜索法(T abu Search)、蚁群算法(Ant C olony Optimiza2 tion)以及局域搜索法(Local Search).在这些方法中,一般来说各有所长,例如禁忌搜索比模拟退火的速度快些,但广域搜索能力较差,模拟退火的编程较易实现,但求解效果又不如其它智能搜索的方法.因此往往是多种算法结合起来.总体上这类算法以合理地增加计算时间为代价,提高解的次优性,但也存在着一定程度的枚举,收敛到最优解很慢,并且判断解的最优性也很困难.4.2.2.3 基于神经网络的方法 神经网络方法通过一个能量函数构造网络的极值,当网络迭代收敛时,能量函数达到极小,使与能量函数对应的目标函数得到优化.Dagli Cihan与Huggahalli Ram[10]提出在自动化调度系统中,为了使计算严格调度算法最优解的额外时间延误最小化,应用神经网络模型把以前用Lawler算法确定出来的调度解迅速检索出来.最初的神经网络都容易陷入局优,因此以后的学者经常将神经网络与模拟退火等其他方法结合起来研究动态调度问题.4.2.2.4 基于Multi2agent的方法 Multi2agent以分布式人工智能中的多代理机制作为新的生产组织与运行模式,通过在一系列分散的智能单元(Agent)之间的合作以及M AS系统协调来解决问题.研究表明,当经典方法无法解决并且单元间有大量交互作用的复杂问题时,Multi2agent显示了强大的优越性.并且Multi2agent对于复杂问题的运行弹性强、实时性强、可靠性高,因而对于动态调度的应用也是一个较新的方向.K halid K ouiss等人[11]针对动态调度问题,设计了基于全局优化目标的Multi2agent调度体系结构.文[12]综述了Agent技术在制造作业车间调度中的应用研究概况,提出了一种基于合同网协议投标机制的多Agent分布式动态作业车间调度方案4.3 基于人机交互的方法 随着调度理论与实践的不断结合,基于人机交互的方法逐步得到重视.美国Purdue大学的K ondak2 ci、Suna等人[13]针对具有到期约束的动态Job Shop 调度问题,提出了一种交互式的方法.Bistline William G.Sr.等人[14]针对传统精确方法在实际动态Job Shop调度应用中的有限性,通过人机交互方式,修正许多限制资源的约束能力,从而降低调度问3356期常春光等:钢铁生产动态调度理论研究与工程应用综述题的复杂性.4.4 基于多种方法组合的研究方法4.4.1 基于不同类智能方法组合的研究方法 文[15]针对并行机调度,提出了一种以遗传算法与模拟退火相结合的方法.伦敦大学的Y ang[16]提出一个约束满足自适应神经网络与启发式算法相结合的方法来解决通常的job2shop调度问题.该神经网络基于调度过程的顺序与资源限制,易于建立并能自适应调节连接权.在结合算法中,神经网络用于获得可行解,启发式算法被用来提高神经网络的性能和解的质量.4.4.2 基于模型与智能组合的研究方法 Lyu J.和G unasekaran A.[17]选择一内嵌结构来建立智能仿真模型来评价钢厂的调度策略,提出一个通过仿真机制控制事件发生器和专家系统的框架.Nagar A.等人[18]采用分枝定界与遗传算法相结合的方法解决flow shop调度问题.4.4.3 基于人机交互与智能组合的研究方法 Shah Manesh J.等人[19]以钢铁生产为背景,描述了一个交互式的应用于资源调度的专家系统.专家系统处理没有满足规范调度的生产运行信息,采用分级系统执行监控生产设备.英国谢菲尔德大学的Shaw K.J.等人[20]应用多目标遗传算法检验批调度问题,采用交互的方式允许人参与优化过程,包括改变参数的优先权,允许多目标遗传算法对批规模和任务分配做决策.4.4.4 基于模型与人机交互组合的研究方法 Norbis Mario等人[21]提出一个交互的调度方法允许决策者改变工件的相对优先权,来解决资源约束调度问题.K rebs Joseph E.等人[22]描述了一个柔性制造单元中采用整数规划与操作人员交互来解决调度问题的算法.5 钢铁生产动态调度系统的工程实现模式(E ngineering implementation modes of steel production dynamic scheduling system)从国内外应用领域来看,先进国家的冶金企业在70年初便致力于生产调度系统的开发与研制,许多企业在80年代末期和90年代初期完成了基于计算机的调度系统开发的主要工作.随着人们对钢铁生产调度的进一步研究,调度系统也不断完善.例如钢铁调度软件SteelPlanner是一个特地为钢铁生产设施调度设计的软件包.它包括半自动化的连铸机、厚板/订单分配、热轧、冷轧等特定约束和基于规则调度的组件.在SteelPlanner的产品组合中,BetaPlan2 ner是一个优化轧钢厂生产的模块.它对将被生产的钢卷的理想顺序进行识别,同时考虑到特殊标准、顾客交货期、最低成本和最高质量[23].从动态调度系统实现的工程模式上看,具体包括:5.1 人工为主的实现模式 目前,很多发展中国家的钢铁生产水平较低,大都采用此方法.在我国上千家大中型冶金企业中,虽然很多企业的生产过程管理具有一定的信息化管理水平,但对于动态调度这一难题,绝大部分采用人工为主的方式,通过电话等通讯设施进行生产过程调度管理.生产过程的人工调度反应滞后,影响生产效率,调度人员仍然没有摆脱繁重的工作.5.2 依托计算机强大计算功能的实现模式 奥地利的B¨o hler Uddeholm是欧洲高级钢制造商,经尝试通过传统软件方法解决调度问题.然而生产运行期间所有的适应性约束成为理论上的NP难问题.因为仅10个工件的排列组合就达到3628800种,而B¨o hler Uddeholm实际调度问题需要安排30个工件.由于早期尝试失败了,因此他们后来往往只调度那些难调度工件,使问题简化[24].5.3 基于人机交互的实现模式 Davis J.Steve等人[25]在工程中采用一个人机交互的计算机图形方法来建立与修正工作中心的调度.工件的调度通过G antt图显示出来.用户能够通过拖拽人为地修正调度来操纵工件,并能调用嵌入常规程序自动地重调度.美国加利福尼亚伯克利大学的Fuyuki M.与Inoue I.建立一个交互的job shop 调度实时支持系统.5.4 依托模型的实现模式 美国爱荷华州Van Voorhis T.等人[26]与Harri2 s on钢厂合作开发了能够实现当前调度自动化的软件,并通过估计浇铸调度关于下游工序的半成品库存水平,设计了一个整数规划模型使得总成本函数最小化.这个软件运行启发式算法找到这个整数规划问题的多个解,每一个解对应着可行调度.此系统能够被扩展到其它铸造厂.Assaf I.、Chen M.和K atzberg J.针对加拿大一家钢厂调度问题提出了基于隐枚举法的算法,在可接受的时间内有效地解决实际调度问题,与人工调度相比具有较强的优化调度能力.5.5 依托模型与智能相结合的实现模式 伯利恒钢铁集团的BethF orge分厂是一个顾客定制型重型锻造厂.Doshi Bhavin J.等人[27]提出一个435信 息 与 控 制 32卷 混合整数规划来描述炼钢调度问题,采用两级局域搜索算法解决实际规模的调度问题.澳大利亚BHP 钢铁公司开发了交互调度和实时生产监控智能支持系统IS A.其中该公司的钢铁涂层部Stirling D.A.与Y uen W.Y.D.介绍了基于知识的专家系统,该系统对无锈钢管冷轧提供了有效的调度.此系统实现了操作者的启发式知识和基于冶金理论的物理模型二者的结合,提供原始的工厂计划调度、实时重调度,并对后序工序补救.5.6 依托智能、模型和人机交互相结合的实现模式 逻辑上,组合会有很多种情形,但从目前钢铁生产的实践上,国外采用的模式基本上是人工智能、运筹学和人机交互方式相结合. 日本NKK软件公司NKK-EX A部专门从事钢铁工业应用软件开发,和日本钢管京浜钢铁厂合作开发了协同生产调度计划系统Scheplan.日本住友公司和歌山钢铁厂合作开发了一套专家系统来实现板坯连铸作业调度计划的编制工作. 在韩国,以光阳钢铁厂开发的综合过程调整与调度系统HIPASS、浦项钢厂采用的核心技术动态调度解决方案(美国i2公司提供)为代表的计划调度软件提升了韩国钢铁产业的信息水平. 在美国,Paul C.J.等人[28]开发了一个监控大规模分布式过程的系统,并实时调整控制计划,对计划的生产调度采用基于动作模型的监控方法反应产生的偏差,通过实时监控技术和数学优化技术来完成实时的调度和控制,以便在允许的时间内产生成本最低的修复计划.该系统正在扩展成商业产品,并用于在线监控与反馈钢铁企业连铸机调度. 英国Broner钢铁公司开发了一套炼钢连铸生产调度系统. 比利时的A.I.SY STE MS专门为钢铁企业编制计划调度系列软件,包括A LPH A2P LANNER、BET A2 P LANNER、BET A2P LANNER C O LD、G AM M A2P LAN2 NER、Y ARD M ANAGER,分别用来调度连铸机、热连轧、冷轧、热溶车间的实时调度和监控,G AM M A2 P LANNER是连铸调度的输入系统,Y ARD M ANAGER 是实时板坯库管理系统. 位于德国杜伊斯堡的Thyssen K rupp TSCR钢厂于1999年2月开始运行由SIE ME NS公司研制的MES系统.其核心技术便是如何实现紧急情况下的动态计划与调度.在奥地利,Linz钢铁厂开发了协同生产调度计划专家系统VAISchedex;在Alcatel Austria2E LLN研究中心(AERC)和Christian Dopper专家系统试验室合作下,开发了解决调度问题的专家系统.通过最初确定工件调度临界值,然后应用启发式知识、规则、临界值的方法去指导搜索可行的调度方案.在Pamela, AERC开发了一个基于规则的语言,该系统支持炼钢车间技术工人生成周钢铁热处理调度.自1992年,该系统已经在B hler K apfenberg钢厂成功实施,使工程师从日常繁重的生产监控职责中解放出来[24].6 钢铁生产动态调度的发展新趋势与前景分析(Analysis on future research direction andtrend of steel production dynamic scheduling)6.1 基于模型、智能与人机交互组合的理论研究 未来,钢铁生产动态调度的各种研究方法的交叉将成为一个重要的趋势,从理论研究上来说,研究方法的种类划分可以按图1的各种组合,不难看出各种单一的方法都有自己的优缺点,只有将它们有效组合起来,才能对工程应用具有实际指导意义,因而,图中三个集合的交集即基于模型、智能与人机交互方法组合的研究方法是理论研究的发展趋势.图1 动态调度研究方法组合图Fig.1 C ombination of dynamic scheduling research approachs6.2 基于MES的四维一体综合集成动态调度工程实现方法研究 在工程实现上,三级结构框架对生产调度提出新的挑战,对生产调度提出了新的要求,特别是要求生产调度改变以往完全依据计划指令按部就班的作法,要求调度特别是动态调度工作要与计划工作紧密结合,承担具有生产与管理双重性的信息的处理过程,减少生产过程产生的信息和经营管理的信息转换、加工、传递的冗余处理.这将促进基于MES的动态调度理论与方法研究的进一步深入.而采用依托智能、模型与人机交互的实现模式已经成为一个主要方向,在此方向上,基于案例推理的专家系统对于解决动态调度显示了较强的优势. 因此,我们提出采用基于MES的知识库(包括5356期常春光等:钢铁生产动态调度理论研究与工程应用综述案例库、规则库)、数据库、模型库和人机交互四维一体综合集成系统思路,研究钢铁生产动态调度问题,这将成为这一方向上的主流.6.3 新方法在钢铁生产动态调度中的应用研究 与传统基于规则的推理机制(Rule2based Rea2 s oning)相比,基于案例的推理(Case2based Reas oning, C BR)方法得到了广泛的关注.C BR通过调整以往相关问题的成功解决方案来解决新问题,是一种解决范例问题的通用方法,它基于局部搜索策略.局部搜索从以往解出发,并通过修复当前问题的冲突得到解.C BR不需要一个显式表达的领域模型,因此获取知识其实就是收集以往的事例,这样就成功地避开了“知识获取瓶颈”.而且能很快提供解决方案,避免每次都从头开始求解,能够从新的事例中获得知识,使得系统维护更加容易.该方法在钢铁生产动态调度中的应用将是一个研究方向. Multi2agent方法在理论研究中谈论得较多,而在实际钢铁生产动态调度中很少见到,因此,今后在钢铁生产的实际动态调度系统中实施有关Multi2 agent方法,也将成为一个应用研究方向. 一些新的模拟进化算法也逐渐发展起来.蚁群算法(Ant C olony Optimization)就是一种新型的模拟进化算法.该算法在求解Job2Shop调度问题时,取得了良好的效果.对于该算法在钢铁生产背景下的应用尝试也有一定的研究余地. 为了解决钢铁生产的多工序协调问题,二层规划等整体优化算法也将随着研究的深入成为理论与应用研究的方向.6.4 钢铁生产动态调度框架结构和优化策略研究 在钢铁企业的生产调度领域,在理论方面,迄今为止的研究已经取得很多有价值的成果.但这些理论研究往往与企业的实际生产环境有较大的差距,在系统性、整体性方面也有一定的局限.首先,在系统概念上,随着近十年来企业内外环境的变迁,冶金企业更加要求管理方法能够体现集中化工厂、敏捷制造等先进制造理念.这迫切要求进一步对系统框架重新研究.其次,在系统的实现技术上,伴随计算机处理能力、网络技术、数据库技术的发展,原有的许多技术制约已不复存在,在系统框架、数据模式和软件结构等方面上都有许多可以创新之处.因此,有必要研究具有整体性的框架结构和优化策略,在局部的理论成果与整体的应用软件之间架起一道桥梁.7 结语(Conclusion)本文是对动态调度问题的综述研究,重点放在钢铁企业生产的调度背景,对理论研究方法进行了对比分析,对工程实践的模式加以归纳.在国内外钢铁生产调度问题的综述研究中属于开拓性的工作.本文对现有钢铁企业的调度实践有一定的指导意义.参 考 文 献(R eferences)[1] 柴天佑,金以慧,任德祥,等.基于三层结构的流程工业现代集成制造系统[J].控制工程,2002,9(3):1~6.[2] Jacks on J R.S imulation research on job shop production[J].NavalRes.Log Quart,1957,4(3):287~295.[3] Redwine C N,W ismer D A.M ixed integer programming m odel forscheduling orders in a steel mill[J].Journal of Optimization Theoryand Applications,1974,14(9):305~318.[4] Sato S,Y amaoka T,A oki Y,et al.Development of integratedscheduling system for iron and steel w orks[J].International Journalof Production Research,1977,15(11):539~552.[5] 李霄峰,徐立云,邵惠鹤,等.炼钢连铸系统的动态调度模型和启发式调度算法[J\〗.上海交通大学学报,2001,35(11):1658~1662.[6] Shah M J,Damian R,S ilverman J.K nowledge based dynamicscheduling in a steel plant[A].Proceedings of the C on ference onArtificial Intelligence Applications[C].1990,v ol.5.108~113. [7] 衣 杨,汪定伟.基于模糊规则的G A求解成组调度[J].系统仿真学报,2001,13(5):554~557.[8] 杨红红,吴智铭.混合遗传算法在柔性系统动态调度中的应用研究[J].信息与控制,2001,30(5):392~397.[9] 翁妙凤,王 直.进化算法在job2shop调度问题中的应用研究[J].信息与控制,1999,28(6):466~470.[10] Dagli C,Huggahalli R.A neural netw ork architecture for faster dy2namic scheduling in manu facturing systems[A].Proceedings ofIEEE International C on ference on R obotics and Automationc[C].1991.2408~2413.[11] K halid K,et ing multi2agent architecture in FMS for dynamicscheduling[J].Journal of Intelligent M anu facturing,1997,(8):45~47.[12] 乔 兵,孙志俊,朱剑英.基于Agent的分布式动态作业车间调度[J].信息与控制,2001,30(4):292~296.[13] K ondakci S,G upta R M.Interactive approach for a dual2constraintjob shop scheduling problem[J].C om puters&Industrial Engineer2ing,1991,20(3):293~302.[14] Bistline W G Sr.,Banerjee S,Banerjee A.An interactive decisionsupport system for s olving real time scheduling problems consideringcustomer and job priorities with schedule interruptions[J].C om puters&Operations Research,1998,25(11):981~995.[15] Liu M,Wu Ch.Identical parallel machine scheduling problem forminimizing the makespan using genetic alg orithm combined by simu2lated annealing[J].Chinese Journal of E lectronics,1998,7(10):635信 息 与 控 制 32卷 。
濮城采油厂采油管理四区信息化改造综述
濮城采油厂采油管理四区信息化改造综述【摘要】濮城采油厂采油管理四区信息化改造是当前油田管理的重要举措。
本文从信息化改造的背景、目标与意义、具体措施、效果评价和未来发展等方面进行了综述。
信息化改造的背景分析指出了当前行业信息化发展的重要性。
信息化改造的目标与意义主要包括提高生产效率、降低管理成本和优化决策能力等。
具体措施包括建设信息化平台、推广应用智能设备等。
信息化改造的效果评价主要从生产效率提升、降低成本和提高管理水平等方面进行了评价。
未来发展方向包括继续推进信息化改造、加大科技创新力度等。
濮城采油厂采油管理四区信息化改造取得了显著成果,但也存在一些问题和挑战。
建议继续加大信息化改造力度,不断提升管理水平和技术创新能力,实现更好的发展。
【关键词】濮城采油厂、采油管理四区、信息化改造、背景分析、目标与意义、具体措施、效果评价、未来发展、总体成果、建议、管理、采油、技术、数据、系统、效率、现代化、数字化。
1. 引言1.1 濮城采油厂采油管理四区信息化改造综述濮城采油厂是我国一家重要的石油生产基地,采油管理四区作为该厂的重要管理区域,一直是生产运营的关键节点。
随着信息化技术的飞速发展,濮城采油厂采油管理四区也在积极进行信息化改造,以提升生产效率、降低成本,实现智能化管理。
本文将通过对濮城采油厂采油管理四区信息化改造的背景分析、目标与意义、具体措施、效果评价和未来发展进行综述,探讨这一改造过程的重要性和影响。
通过对濮城采油厂采油管理四区信息化改造的总体成果和对未来继续推进信息化改造的建议,可以为该厂的信息化发展提供一定的借鉴和参考,推动濮城采油厂采油管理四区实现更好的发展和进步。
2. 正文2.1 信息化改造的背景分析背景分析显示,采油管理四区存在以下问题:传统的手工记录和纸质档案管理方式存在信息不及时、数据不准确、难以共享等问题,影响了决策的科学性和准确性。
生产和管理过程中存在很多重复劳动和低效率操作,造成资源浪费和生产成本增加。
调度报告范文
调度报告范文【范文】调度报告。
尊敬的领导:根据上级部门的安排,我对本单位的工作进行了调度,现将调度情况报告如下:一、工作总体情况。
本次调度主要围绕生产经营、安全生产、人员管理等方面展开,全面了解了各项工作的开展情况,发现了一些问题并提出了改进措施。
二、生产经营情况。
本单位生产经营稳步发展,各项生产任务基本按时完成,生产质量得到了较好的保障。
但在生产过程中,存在着一些设备老化、管理不到位等问题,需要及时加以解决。
三、安全生产情况。
安全生产工作是企业发展的重中之重,本次调度中发现,虽然安全生产工作做得比较到位,但仍存在一些隐患,需要进一步加强安全教育培训,确保生产过程中的安全。
四、人员管理情况。
本单位人员管理基本规范,员工工作积极性高,但也存在一些管理漏洞,需要加强对员工的培训和考核,提高员工的整体素质。
五、存在的问题及改进措施。
1. 设备老化、管理不到位等问题,需要及时进行设备更新和加强管理,确保生产的正常进行。
2. 安全生产中存在的隐患需要及时排除,加强安全教育培训,确保员工的安全意识。
3. 人员管理中存在的管理漏洞需要及时加以改进,加强对员工的培训和考核,提高员工的整体素质。
六、下一步工作计划。
1. 加强设备更新和管理,确保生产的正常进行。
2. 加强安全教育培训,排除安全隐患,确保员工的安全。
3. 加强人员管理,完善管理制度,提高员工的整体素质。
七、结语。
通过本次调度,我对本单位的工作情况有了更加全面的了解,也发现了一些问题并提出了改进措施。
希望领导能够给予指导和支持,共同努力,确保本单位的各项工作能够更好地开展。
特此报告。
此致。
敬礼。
XXX。
日期,XXXX年XX月XX日。
量子进化算法在生产调度中的应用综述
成为 国际学术界研究 的一个重要 的新课题 。
量子进化算法作为一种智能优化算法 , 国内外 部分学者 已
将其引入到生产调度 的研究 中。本 文综述 了量子进化 算法在
生产调度 问题 中的应用 , 论了面向生产调度的量子进化算法 讨
的编码转换方式和进化策略 以及存在 的问题 , 为量 子进 化算法
1 量子 进化 算法 概述
量子进化算法采用量子 比特 的概率幅编码方式 , 通过量子 旋转 门、 量子 交叉 、 量子变异 等操作来 实现个体 的变异 和种群 的进化 , 利用 当前最优个 体的信 息来更新 量子旋转 门 , 以加速 算法收敛 。量子进化算法作为一种概率优化算法 , 其染色体是 采用量子概率幅的方式表示 。通常 , 一个量子位可表示为
应 用现状 , 讨论 了面向生产 调度 的量子 进化 算 法的编码 转换 方 式和 进 化策 略 以及 存 在 的 问题 , 指 明 了其进 一 并
步 的研 究方 向。
关键 词 :量子进 化 算法 ;生产调度 ;量子概 率 幅编码 ;量子旋 转 门 中图分类 号 :F 2 24 文献标 志码 :A 文章 编号 :10 — 6 5 2 1 ) 5 10 — 5 0 13 9 (0 2 0 — 6 10
博导 , 士, 博 主要研 究方向为生产计划与调度、 交通规 划、 目调度 (c e w u eu c ) 项 ah@n p .d .n .
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10 ・ 62
计 算 机 应 用 研 究
第2 9卷
统将 塌陷为一个确定 的状 态 。观 测过程首 先产生一个 属于 [ ,]的随机数 , 01 若此随机数大于 l I, 则对应 的量子位塌陷 为 1 否则为 0 , 。正是 由于量子系统可 以描述叠加态的特性 , 基
日常调度进展情况汇报材料
日常调度进展情况汇报材料尊敬的领导:根据公司日常工作安排,现将日常调度进展情况进行汇报如下:一、生产调度情况。
本周生产调度工作按照计划进行,各生产线正常运转,生产进度良好。
在生产过程中,我们严格按照生产计划进行调度,及时调整生产线的运行情况,保证了产品的质量和交付进度。
同时,我们也加强了对生产设备的维护保养工作,确保设备的正常运行,提高了生产效率。
二、物流调度情况。
物流调度方面,我们加强了对物流运输车辆的管理,合理安排车辆的出车顺序和路线,最大限度地提高了物流运输效率。
同时,我们也加强了对物流节点的监控和管理,确保货物能够及时到达目的地,提高了客户满意度。
三、人力资源调度情况。
在人力资源调度方面,我们根据各部门的工作需求,合理安排人员的工作任务,确保了各项工作的顺利进行。
同时,我们也加强了对员工的培训和考核工作,提高了员工的工作能力和积极性,为公司的发展提供了有力支持。
四、设备维护保养情况。
设备维护保养是保证生产正常进行的重要保障。
我们加强了设备的定期维护和保养工作,及时发现并解决了一些潜在的设备问题,确保了生产设备的稳定运行,为生产调度工作提供了有力支持。
五、安全生产调度情况。
安全生产是我们工作的重中之重。
我们加强了对生产现场的安全检查和隐患排查工作,建立了完善的安全生产管理制度,确保了生产现场的安全生产。
同时,我们也加强了对员工的安全生产教育和培训工作,提高了员工的安全意识和应急处置能力。
综上所述,本周日常调度工作取得了良好的进展,各项工作均按计划进行,生产、物流、人力资源、设备维护保养和安全生产工作均得到了有效的落实。
我们将继续努力,不断完善日常调度工作,确保公司各项工作的顺利进行,为公司的发展做出更大的贡献。
特此汇报。
此致。
敬礼。
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生产调度求助编辑百科名片生产调度室生产调度就是组织执行生产进度计划的工作。
生产调度以生产进度计划为依据,生产进度计划要通过生产调度来实现。
生产调度的必要性是由工业企业生产活动的性质决定的。
现代工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,情况变化快,某一局部发生故障,或某一措施没有按期实现,往往会波及整个生产系统的运行。
因此,加强生产调度工作,对于及时了解、掌握生产进度,研究分析影响生产的各种因素,根据不同情况采取相应对策,使差距缩小或恢复正常是非常重要的。
目录工作作用主要内容与基本要求机构和分工调度工作制度生产调度工作的基本内容展开编辑本段工作作用综述生产计划和生产作业计划编制出来之后,还仅仅是纸上的东西,要组织计划的实施,把纸上的计划变成现实的可供销售的产品,就需要一个部门去组织实现这项任务,这就是生产调度。
保证生产过程顺利运行编制生产计划和生产作业计划,无论考虑多么周密,安排如何具体,也不可能预见到实际生产过程中的一切变化。
实际生产过程中,情况十分复杂,千变万化,有局部的,也有整体的;有内部的,也有外部的;有工艺方面的,也有设备方面的;有主观因素,也有客观因素。
这些问题一旦出现,小则造成生产被动,大则造成生产过程中断,生产停车,计划难于完成。
生产调度就是要及时了解掌握这些影响因素。
组织有关部门、有关人员处理解决这些不平衡因素,消除隐患,以保证生产过程长周期安全运行,保证生产计划和生产作业计划按要求实现。
如果没有生产调度夜以继日的指挥调度,要想及时解决生产过程中随时出现的矛盾,维持生产过程的正常运行,是不可能的。
收集生产动态和有关数据生产调度不仅要组织实现生产计划,而且在组织生产过程中,有许多工艺、设备、环保、安全、质量、供应、销售、服务等方面的动态性情况和许多原始数据,需要及时、准确地记录下来,这是一项十分重要的基础工作。
及时准确地记录下这些数据和情况,就能及时地为各级领导、各部门了解生产、指挥生产提供真实可靠的依据,可作为有用的资料保存下来。
由于生产调度的工作性质所决定,这项工作只能由生产调度承担。
协调关系、贯彻领导指示现代企业生产逐步趋向深度加工、联合加工,领导管理多层次宽幅度。
因此,协调好上下左右关系,对保证生产过程的正常运行起着重要的作用。
协调能力既是一种工作艺术性,又是调度作用进一步发挥的体现。
同样一件事,由于各人协调能力的差距、结果就不一样。
由于生产调度既要与生产打交道,又要与各部门、各种人相联系,而且一年365天,每天24小时,都要坚守岗位,这就决定了生产调度处于生产指挥的中心位置。
因此,各级领导对生产管理的指示,均通过生产调度传达下去,然后反馈上来。
编辑本段主要内容与基本要求主要内容生产调度工作一般包括以下内容:1、检查、督促和协助有关部门及时做好各项生产作业准备工作。
2、根据生产需要合理调配劳动力,督促检查原材料、工具、动力等供应情况和厂内运输工作。
3、检查各生产环节的零件、部件、毛坯、半成品的投入和出产进度,及时发现生产进度计划执行过程中的问题,并积极采取措施加以解决。
生产调度与进度跟踪4、对轮班、昼夜、周、旬或月计划完成情况的统计资料和其它生产信息(如由于各种原因造成的工时损失记录;机器损坏造成的损失记录;生产能力的变动记录等)进行分析研究。
基本要求对生产调度工作的基本要求是快速和准确。
所谓快速,是指对各种偏差发现快,采取措施处理快,向上级管理部门和有关单位反映情况快。
所谓准确,是指对情况的判断准确,查找原因准确,采取对策准确。
为此,就必须建立健全生产调度机构,明确各级调度工作分工,建立一套切合实际和行之有效的调度工作制度,掌握一套迅速查明偏差产生的原因,采取有效对策的调度工作方法。
对生产调度工作的其它一些要求如下所述:1、生产调度工作必须以生产进度计划为依据,这是生产调度工作的基本原则。
生产调度工作的灵活性必须服从计划的原则性,要围绕完成计划任务来开展调度业务。
同时,调度人员还应不断地总结经验,协助计划人员提高生产进度计划的编制质量。
2、生产调度工作必须高度集中和统一。
现代化大生产中生产者成千上万,生产情况千变万化,讲管理就必须讲统一意志,统一指挥,建立一个强有力的助手。
各级调度部门应根据同级领导人员的指示,按照作业计划和临时生产任务的要求,行使调度权力,发布调度命令。
各级领导人员应充分发挥调度部门的作用,维护调度部门的权威。
3、生产调度工作要以预防为主。
调度人员的基本任务是预防生产活动中可能发生的一切脱节现象。
贯彻预防为主的原则,就是要抓好生产前的准备工作,避免各种不协调的现象产生。
在组织生产的过程中,不仅要抓配套保证装配需要,还要抓毛坯保证加工需要,防止只抓出产不抓投入,抓后不抓前的做法。
只有做到“以前保后”,才能取得调度工作的主动权。
4、生产调度工作要从实际出发,贯彻群众路线。
为此,调度人员必须具有深入实际、扎实果断的工作作风和敢于负责的精神,要经常深入生产第一线,亲自掌握第一手资料,及时了解和准确地掌握生产活动中千变万化的情况,摸清客观规律,深入细致地分析研究所出现的问题,动员群众自觉地克服和防止生产中的脱节现象,出主意想办法,克服困难,积极完成生产任务。
只有这样,才能防止瞎指挥,使调度工作达到抓早、抓准、抓狠、抓关键、一抓到底的要求。
编辑本段机构和分工机构企业的生产调度部门,是实施生产作业(进度)控制,进行日常生产管理,以实现生产作业计划的责任部门。
因此,每个工业企业都应该按照上下贯通、左右协调、集中统一、灵活有效的原则建立起生产调度工作系统。
在各个生产环节中都应设置专职的或兼职的调度机构和相关书籍人员,负责处理日常生产活动中产生的各种偏差。
一般大中型企业设厂级、车间和工段三级调度。
即厂部以主管生产的厂长为首,设总调度室(或生产科内设调度组)执行调度业务;车间在车间主任领导下设调度组(或调度员);工段(班组)设调度员,也可由工段长(班组长)兼任;在机修、工具、供应、运输、劳动等部门也要建立专业性质的调度组织。
各级调度机构应明确职责和权限,规定编制,充实人员,并配备相应的调度技术装备。
调度机构的分工应根据集中与分散相结合的原则,以及每个企业的生产技术特点来决定。
对于生产过程连续程度较高,各个生产单位之间生产活动联系紧密,生产安全问题比较突出的企业(如化工厂、冶金厂、流水作业的机械厂等),生产调度的集中程度就要大一些。
反之,厂内各个生产单位的生产活动独立程度比较高的企业(如特种工艺美术厂、单件小批生产的机械厂等),生产调度工作的集中程度就应该相对小些,可把较多的权力下放给基层。
分工厂部调度机构的调度人员分工,一般有以下三种方式:1、按产品分工。
由每个调度员主管一种或几种产品的调度业务。
从所管产品的生产前准备、投料、生产,一直到产品完工的全过程,都由分管调度人员包干负责到底。
这种分工的优点是:调度人员了解所分管产品的全过程,责任明确,特别适用于生产周期长的产品和新产品。
其缺点是:容易发生对车间、工段的多头指挥,影响调度工作的集中统一。
2、按车间、部门分工。
由每个调度人员分工主管一个或几个车间(业务部门)的调度工作,全面掌握所管车间(或部门)所有产品的生产及业务活动。
这种分工的优点是:调度人员能全面了解该车间生产各种产品的情况(或该业务部门的全部情况),便于统筹兼顾。
其缺点是:不能了解产品生产的全过程,容易发生前后脱节的现象。
对于品种较稳定的成批大量生产,宜采用这种分工方式。
3、按产品按车间相结合的分工。
即对稳定生产的品种,实行按车间分工的方式,对特殊的、难度大的、生产周期长的产品,设专职调度员,以保证此类产品较顺利地完成生产全过程;同时又尽可能减少各种产品相互冲突,对车间、工段多元指挥的现象。
此外,厂级的设备、工具、供应、运输、仓库、劳动等部门,可根据实际需要,设立调度组,或指定专人负责调度工作。
编辑本段调度工作制度生产调度是一项日常性的工作,应当把一些反映生产调度规律性的、行之有效的例行工作方法制度化,以指导调度工作的有效开展。
调度工作制度一般有:值班制度、调度会议制度、现场调度制度、调度报告制度等。
其内容视企业具体情况而定。
实行值班制度为了组织调度,及时处理生产中出现的问题,厂部、车间都应建立调度值班制度。
规模较大的企业可设中央调度控制台。
厂部、车间都要设值班调度,处理日常生产中的问题。
值班调度在值班期内,要经常检查车间、工段作业完成情况及科室配合情况,检查调度会议决议的执行情况,及时处理生产中的问题,填写调度日志,把当班发生的问题和处理情况记录下来实行调度报告制度。
为了使各级调度机构和领导及时了解生产情况,企业各级调度机构要把每日值班调度的情况报告给上级调度部门和有关领导。
企业一级生产调度机构要把每日生产情况、库存情况、产品配套进度情况、商品出产进度情况等,报企业领导和有关科室、车间掌握。
坚持调度会议制度调度会议是一种发扬民主、集思广益、统一指挥生产的良好形式。
企业一级调度会议由企业负责生产的领导主持,主管调度工作的科长召集,各车间主任及有关科室科长参加。
车间调度会由车间主任主持,车间计划调度组长召集,车间技术副主任、工具员参加。
会前要做好准备,事先摸清问题,通知会议内容,集中解决生产中的关键问题。
会议上议题要突出重点,要强调协作风格。
会议既要发扬民主,又要有统一意志。
健全现场调度制度。
领导人员下现场,到发生问题的现场去,会同调度人员、技术人员、工人三结合地研究生产中出现的问题,以求得矛盾的解决。
这种方法有利于领导人员深入实际,密切联系群众,掌握下情,调动各方面的积极性,使问题可以获得又快又好的解决。
坚持班前班后小组会制度小组通过班前会布置任务,调度生产进度;通过班后会检查生产进度计划完成情况,总结工作。
编辑本段生产调度工作的基本内容根据生产计划,组织均衡生产,全面完成生产计划。
重点做好以下工作:1、三个平衡:生产物料平衡,能源动力平衡,产运销平衡。
2、两个衔接:正常生产衔接,生产装置检修和开停工衔接。
3、一个急需:在紧急情况下,有权调度公司人力、物力、车辆等,以解决生产关键时刻和事故状态的急需。
4、组织好每周的生产调度会。
5、填写好几个报表:调度记录表,调度交接班日志和有关记录本。
(生产调度人员的职责1、根据公司生产经营计划,组织安排化工生产装置“安稳长满优”生产运行,确保生产任务的完成。
2、负责对公司下达的生产任务贯彻落实和生产运行情况的汇报。
3、负责生产过程中原料、以及水、电、汽、风、氮气等的平衡调度。
4、负责组织编制化工生产装置大检修开、停工方案并组织实施。
5、负责原料进厂、产品出厂的衔接工作。
6、负责生产计划、装置检修计划、供电系统运行方案的会审会签。
7、参与化工生产装置的技改技措和规划发展工作。