生产调度及智能优化
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JSP问题可以采用整数线性规划模型描述。前 提假设：所有的任务在零时刻都可用，且无设 备故障，任务在机器上执行时间事先已知
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类 中间产品
4. 间隙生产调度问题： 存储策略
等待时间 切换时间
分类：多产品（multi-product）间隙生产过程[所有
产品生产顺序相同，加工路径相同，整个生产过程分
是求工件的最优加序工，顺使最大流程时小间最
分类（基于加工时间或交付期）：确定型、随机型和模糊型/满意型
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
3. 作业车间调度问题：jo sbhso cp he pd ru o :Jlb S iln
NP难题 工程近似 可用解
n个工件m在台机器上加k工道需工序，每一台机器 在人一时刻只能个加工件某的某道工时序需，同 考虑工序的先后束顺，序目约标是找到最小时间长 度的调度，即对行作有业效进的排序。
成若干个生产阶段，每个阶段包含若干并行设备。类
似Flow-shop]和多用途或多目的（multi-purpose）
间隙生产过程[可以是不同的生产线、不同的路径、不
同的工序，可通过设备的组织来调整。类似Job-
shop]
上层组织路经与时间分配 下层设备与资源分配决策
生产调度及智能优化
排序的 问题
生产调度
➢Fra Baidu bibliotek产调度问题的分类
5. 动态调度问题：
静态调度：调度环境和任务 已知的前提下的所谓的事前 调度方法—例行维修作业
动态调度：也称再调度，指在调度环境和 任务存在不可预见的扰动情况下的调度方 案，即依赖于事前调度环境和任务也与当 前状态有关—例行+非例行维修作业
为适应生产过程的不确定性和随机性，一 般采用周期性调度和再调度相结合的策略
生产计划的制定，一般是考虑静态情况。当生产因素 比较稳定和比较理想时才能达到优化的预期目标 生产过程是动态的，要求生产调度系统有一定的柔性 ，能适应生产过程中内、外因素的异动，以便准确而 灵活地完成生产计划；生产调度侧重于生产装置的分 配利用和物料平衡。
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产计划优化系统 优化系统可根据企业的产、供、销状况， 以企业综合效益为目标，建立合适的数学 模型，依一定方法求解，分别考虑企业内 外约束，进而获得最优计划；计划的实施 ，必须充分利用现有资源，优化资源配置 ，提高生产决策的科学性，实现效益的最 大化。
加工设备的分配
实质
工件的加工时间与加工顺序
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
2. 流水车间调度问题：
简： 记 n/m/F/cma
n个工件在m台机器上加工k道需工序，每一台机器 在任一时刻只能加个工工某件的某道工n序个，工件 在m台机器上加工顺序，相工同件i 在机器j上的加
工时间tij i 1,2,,n; j 1,2,,m是给定的，目标
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度系统的功能 计划的分解：一般采用时间分配方法，即 滚动计划；
动态监控：①实时监控，包括数据的采集 、关键参数的历史趋势图分析、图表及工 艺流程的显示。②平衡协调，包括外部的 —生产和经营两大系统—产供销，内部— 生产过程—人员工位器具等
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度系统的特点 复杂性； 随机性； 多约束； 多目标。
Q: 维修作业调 度 系统特点的表达
生产调度及智能优化
?
生产调度
➢生产调度问题的一般描述 语义描述：目标-任务集合-资源集合-约束 条件； 数学描述—调度问题的数学符号表达。
➢生产调度问题的性能指标
1. 能力指标：最大生产率、最短生产周期等； 2. 成本指标：最大利润、最小费用等； 3. 客户满意度指标：最短交付期（提前拖期惩罚）等
3. 按调度目标：总的作业时间最短、总的延迟时间最小等 4. 其他：依人物特点：可否终端、加工时限、顺序约束等
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
1. 车间调度问题：
n个工件m在台机器上加k道工工需序，每一台机器 在任一时刻只能个加工工件某的某道工时序需，同 考虑工序的先后束顺序约
车间 调度
、任务、设备故障等
被动调度目标是尽可能
）—调机作业
维持原静态调度水平，
生产调度及智能既优化保持原有的性能指标
生产调度
➢生产调度方法
方向：二者结合
分类：优化调度方法和启发式调度方法
优化调度：精确求解解析模型而获得最优解、近似求解 得次优解；基础：数学规划；适用：小规模优化问题
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
1. 依模型变量分类：1）连续变量问题；2）离散变量问题/ 组和优化问题（combinatorial optimization problem: COP）
2. 依生产过程输出：1）连续生产过程（连续的产品流）； 2）间隙生产过程（离散批量）/批处理过程—批处理调 度问题；3）离散生产过程（离散数量）—车间调度问题
生产调度及智能优化
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度与运筹学
运筹学
生产调度
生产调度及智能优化
生产调度
➢什么是生产调度？ 即按时间分配资源完成任务/作业的过程或 方法。要求：任务/作业必须是可分割的。
生产调度问题 Q：现场有哪些？
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度与生产计划
都是对生产过程的规划与控制（均考虑优化 的目的），主要区别是考虑的时间尺度不同 ，理论上均称调度问题；生产调度是生产计 划的可行性验证过程
生产计划侧重于经营计划和生产能力的平衡，考虑的 时间以月或年计的中长期——粗
生产调度则在较短的时间内进行，最主要的任务是生 产作业的安排与资源的具体分配，涉及实际生产环境 的各种约束——细
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度与生产计划
生产计划的制定以企业的利润最大化为目标 ，而生产调度则以生产过程的平稳过渡/顺畅 接续为目标。
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
5. 动态调度问题（续）：
动态调度的 实时性要求
动态调度形式：滚动调度（rolling scheduling）和 被动调度（reactive scheduling）
滚动调度：移动时间段内的生产调度； 被动调度：随生产过程变化而不可行的调度的修正
Q：变化（加工时间
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类 中间产品
4. 间隙生产调度问题： 存储策略
等待时间 切换时间
分类：多产品（multi-product）间隙生产过程[所有
产品生产顺序相同，加工路径相同，整个生产过程分
是求工件的最优加序工，顺使最大流程时小间最
分类（基于加工时间或交付期）：确定型、随机型和模糊型/满意型
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
3. 作业车间调度问题：jo sbhso cp he pd ru o :Jlb S iln
NP难题 工程近似 可用解
n个工件m在台机器上加k工道需工序，每一台机器 在人一时刻只能个加工件某的某道工时序需，同 考虑工序的先后束顺，序目约标是找到最小时间长 度的调度，即对行作有业效进的排序。
成若干个生产阶段，每个阶段包含若干并行设备。类
似Flow-shop]和多用途或多目的（multi-purpose）
间隙生产过程[可以是不同的生产线、不同的路径、不
同的工序，可通过设备的组织来调整。类似Job-
shop]
上层组织路经与时间分配 下层设备与资源分配决策
生产调度及智能优化
排序的 问题
生产调度
➢Fra Baidu bibliotek产调度问题的分类
5. 动态调度问题：
静态调度：调度环境和任务 已知的前提下的所谓的事前 调度方法—例行维修作业
动态调度：也称再调度，指在调度环境和 任务存在不可预见的扰动情况下的调度方 案，即依赖于事前调度环境和任务也与当 前状态有关—例行+非例行维修作业
为适应生产过程的不确定性和随机性，一 般采用周期性调度和再调度相结合的策略
生产计划的制定，一般是考虑静态情况。当生产因素 比较稳定和比较理想时才能达到优化的预期目标 生产过程是动态的，要求生产调度系统有一定的柔性 ，能适应生产过程中内、外因素的异动，以便准确而 灵活地完成生产计划；生产调度侧重于生产装置的分 配利用和物料平衡。
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产计划优化系统 优化系统可根据企业的产、供、销状况， 以企业综合效益为目标，建立合适的数学 模型，依一定方法求解，分别考虑企业内 外约束，进而获得最优计划；计划的实施 ，必须充分利用现有资源，优化资源配置 ，提高生产决策的科学性，实现效益的最 大化。
加工设备的分配
实质
工件的加工时间与加工顺序
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
2. 流水车间调度问题：
简： 记 n/m/F/cma
n个工件在m台机器上加工k道需工序，每一台机器 在任一时刻只能加个工工某件的某道工n序个，工件 在m台机器上加工顺序，相工同件i 在机器j上的加
工时间tij i 1,2,,n; j 1,2,,m是给定的，目标
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度系统的功能 计划的分解：一般采用时间分配方法，即 滚动计划；
动态监控：①实时监控，包括数据的采集 、关键参数的历史趋势图分析、图表及工 艺流程的显示。②平衡协调，包括外部的 —生产和经营两大系统—产供销，内部— 生产过程—人员工位器具等
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度系统的特点 复杂性； 随机性； 多约束； 多目标。
Q: 维修作业调 度 系统特点的表达
生产调度及智能优化
?
生产调度
➢生产调度问题的一般描述 语义描述：目标-任务集合-资源集合-约束 条件； 数学描述—调度问题的数学符号表达。
➢生产调度问题的性能指标
1. 能力指标：最大生产率、最短生产周期等； 2. 成本指标：最大利润、最小费用等； 3. 客户满意度指标：最短交付期（提前拖期惩罚）等
3. 按调度目标：总的作业时间最短、总的延迟时间最小等 4. 其他：依人物特点：可否终端、加工时限、顺序约束等
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
1. 车间调度问题：
n个工件m在台机器上加k道工工需序，每一台机器 在任一时刻只能个加工工件某的某道工时序需，同 考虑工序的先后束顺序约
车间 调度
、任务、设备故障等
被动调度目标是尽可能
）—调机作业
维持原静态调度水平，
生产调度及智能既优化保持原有的性能指标
生产调度
➢生产调度方法
方向：二者结合
分类：优化调度方法和启发式调度方法
优化调度：精确求解解析模型而获得最优解、近似求解 得次优解；基础：数学规划；适用：小规模优化问题
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
1. 依模型变量分类：1）连续变量问题；2）离散变量问题/ 组和优化问题（combinatorial optimization problem: COP）
2. 依生产过程输出：1）连续生产过程（连续的产品流）； 2）间隙生产过程（离散批量）/批处理过程—批处理调 度问题；3）离散生产过程（离散数量）—车间调度问题
生产调度及智能优化
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度与运筹学
运筹学
生产调度
生产调度及智能优化
生产调度
➢什么是生产调度？ 即按时间分配资源完成任务/作业的过程或 方法。要求：任务/作业必须是可分割的。
生产调度问题 Q：现场有哪些？
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度与生产计划
都是对生产过程的规划与控制（均考虑优化 的目的），主要区别是考虑的时间尺度不同 ，理论上均称调度问题；生产调度是生产计 划的可行性验证过程
生产计划侧重于经营计划和生产能力的平衡，考虑的 时间以月或年计的中长期——粗
生产调度则在较短的时间内进行，最主要的任务是生 产作业的安排与资源的具体分配，涉及实际生产环境 的各种约束——细
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度与生产计划
生产计划的制定以企业的利润最大化为目标 ，而生产调度则以生产过程的平稳过渡/顺畅 接续为目标。
生产调度及智能优化
生产调度
➢生产调度问题的分类
5. 动态调度问题（续）：
动态调度的 实时性要求
动态调度形式：滚动调度（rolling scheduling）和 被动调度（reactive scheduling）
滚动调度：移动时间段内的生产调度； 被动调度：随生产过程变化而不可行的调度的修正
Q：变化（加工时间