作业车间调度
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特征：FJSP问题区别于经典JSP问题的最大特征就是工序调度前 需要首先为工序分配设备。分为机器分配问题和工序调度问 题。
（1）允许某道工序在多台机器上加工；
（2）一台机器可以加工多种类型的工序。
柔性的含义：
操作柔性：就是同一个操作（工序）可以在不 同的机器上运行。
顺序柔性：在满足拓扑排序的前提下，在处理 过程中操作可以选择不同的处理顺序。
处理柔性：要完成某段加工过程，可以选择不 同的操作组合及其加工顺序的组合。
求解方法：
（1）分步法：分步求解FJSP中的机器分配和工序 调度两个子问题的方法
1993年，Brandimarte首次采用分步法求解多目 标FJSP问题，他先用分派规则法求解机器分配 问题，然后利用禁忌搜索法求解工序调度问题。
二、国内外研究状况
自从1954年Johnson发表了两台机床流水车间调度问题 以来，已有2000多篇论文被发表 。
《工业调度问题》——为以后的研究奠定了坚实的基 础。
多数研究的是单目标的、静态的调度。 目前对动态的、柔性的、不确定性的、多目标的调度
研究越来越多。 国内外学者采用了很多种算法解决了很多种类型的车
5.1柔性作业车间调度问题
描述：假定车间有m台机器和n个需加工工件，每个工件包含s道 工序，工件的工序顺序是预先确定的，每道工序可以在多台 不同的机器上加工，工序的加工时间随机器的性能不同而不 同。调度目标是为每道工序选择最合适的机器，以及确定各 机器上所有工件的加工次序，得到一种具有最优性能指标的 调度方案。
根据加工系统的复杂程度可分为：单机、多台 并行机、 FlowShop、OpenShop和JobShop。
根据性能指标分为：基于调度成本调度问题和 基于调度性能调度问题
根据生产环境的特பைடு நூலகம்分为：确定性车间调度和 不确定性车间调度问题
根据作业的加工特点分为：静态车间调度和动 态车间调度
四、车间调度问题的研究方法
2005年，夏蔚军等采用微粒群优化法和模拟退 火法集成的思想求解多目标FJSP问题:用效用函 数法把多目标问题转化为单目标问题，用微粒 群优化法求解机器分配问题，用模拟退火法求 解工序调度问题。
（2）集成法：是指同时求解FJsP的机器分配问题 和工序调度问题的方法。
1997年Dauzere-peres等人定义了邻域结构方法 不区分分配问题和调度问题并且基于该邻域结 构提出了禁忌搜索过程求解FJSP。
2.人工智能方法 神经网络 专家系统
3元启发式算法 基于生物启发的群体算法：遗传算法、粒子群 优化算法和蚁群算法 局部搜索算法：禁忌搜索算法、模拟退火算法 和多起点局部搜索
五、作业车间调度问题
5.1柔性作业车间调度问题 5.2不确定性作业车间调度问题 5.3动态作业车间调度问题
五、作业车间调度问题
4.1精确求解方法 4.2近似求解方法
4.1精确求解方法
1.数学方法 整数规划 混合整数规划 分解方法 拉格朗日松弛法
2.分支定界法 Balas在 1969 年提出基于析取图的枚
举算法是最早应用于求解调度问题的分支定界 方法。
4.2近似求解方法
1.构造性方法 优先分配规则法 基于瓶颈的启发式方法 插入方法
不同的工序之间没有顺序约束； 操作一旦开始就不能中途停止；
解的表式方法：甘特图和析取图 （1）甘特图
（2）析取图
调度性能指标： (1)基于完成时间的指标 (2)基于交货期的指标 (3)基于成本的指标
①生产成本 ②在制品存储成本 ③拖期惩罚成本 ④成品存储成本 (4)基于设备负荷的指标 ①最大负荷 ②设备总负荷
辆调度问题。
三、车间调度问题的概述
3.1车间调度问题的描述 3.2车间调度问题的特点 3.3车间调度问题的分类
3.1车间调度问题的描述
车间调度问题就是对一个可用的制造资源 集在时间上进行加工任务(加工工件)集的分配， 将作业(加工操作)均衡地安排到各机器，并合 理地安排作业的加工次序和开始时间，同时优 化一些性能指标，在执行这些作业或者任务时 需要满足某些限制条件，如作业的到达时间、 完工的限定时间、作业的加工顺序、资源对加 工时间的影响等。从数学规划的角度看，车间 调度问题可表达为在等式或不等式约束下，对 一个或多个目标函数的优化。
一、研究的背景和意义
背景：
企业间的激烈竞争，市场需求和顾客需求的多 样化
生产规模大型化和生产过程连续化 车间调度已成为生产过程的关键瓶颈之一
意义：
生产作业调度问题的研究对于有效的优化企业 生产资源配置，缩短产品加工时间，降低产品 生产成本，提高企业生产效率等研究有着重要 的实际应用价值。
车间作业调度问题的研究对推动企业生产调度 管理的发展，提升我国制造业的竞争力具有重 大意义。
描述：Job shop调度问题研究n个工件在m台机器 上 器 定r的各上加工加工件工过在，程各相，机应器O的i上jr操表的作示加时工工间件次tiij的序为第（已j称知道为，工技事序术先在约给机 束条件），要求确定与技术约束条件相容的各 机器上所有工件的加工次序，使加工性能指标 达到最优。
约束条件： 每个机器在同一时刻只能加工一个工件； 每个工件只能在一台机器上加工； 每个工件的工序加工先后次序是预先给定的，
车间调度问题
主要内容
一、研究背景和意义 二、国内外研究现状 三、车间调度问题的概述 四、车间调度问题的研究方法 五、作业车间调度问题
5.1柔性作业车间调度问题 5.2不确定性作业车间调度问题
5.2.1模糊作业车间调度问题 5.2.2随机作业车间调度问题 5.3 动态作业车间调度问题 六、车间调度问题存在的问题 七、车间调度问题的发展趋势 致谢
3.2车间调度问题的特点
复杂性：NP难题；问题规模大 动态随机性：作业时间不准确；工件随机到达；设备
问题（突发）；交货期改变等。 多目标性：(1)基于作业交货期的目标
(2)基于作业完成时间的目标 (3)基于生产成本的目标 多约束性：资源的数量、缓存的数量、工件的加工时 间和加工顺序等。
3.3车间调度问题的分类
（1）允许某道工序在多台机器上加工；
（2）一台机器可以加工多种类型的工序。
柔性的含义：
操作柔性：就是同一个操作（工序）可以在不 同的机器上运行。
顺序柔性：在满足拓扑排序的前提下，在处理 过程中操作可以选择不同的处理顺序。
处理柔性：要完成某段加工过程，可以选择不 同的操作组合及其加工顺序的组合。
求解方法：
（1）分步法：分步求解FJSP中的机器分配和工序 调度两个子问题的方法
1993年，Brandimarte首次采用分步法求解多目 标FJSP问题，他先用分派规则法求解机器分配 问题，然后利用禁忌搜索法求解工序调度问题。
二、国内外研究状况
自从1954年Johnson发表了两台机床流水车间调度问题 以来，已有2000多篇论文被发表 。
《工业调度问题》——为以后的研究奠定了坚实的基 础。
多数研究的是单目标的、静态的调度。 目前对动态的、柔性的、不确定性的、多目标的调度
研究越来越多。 国内外学者采用了很多种算法解决了很多种类型的车
5.1柔性作业车间调度问题
描述：假定车间有m台机器和n个需加工工件，每个工件包含s道 工序，工件的工序顺序是预先确定的，每道工序可以在多台 不同的机器上加工，工序的加工时间随机器的性能不同而不 同。调度目标是为每道工序选择最合适的机器，以及确定各 机器上所有工件的加工次序，得到一种具有最优性能指标的 调度方案。
根据加工系统的复杂程度可分为：单机、多台 并行机、 FlowShop、OpenShop和JobShop。
根据性能指标分为：基于调度成本调度问题和 基于调度性能调度问题
根据生产环境的特பைடு நூலகம்分为：确定性车间调度和 不确定性车间调度问题
根据作业的加工特点分为：静态车间调度和动 态车间调度
四、车间调度问题的研究方法
2005年，夏蔚军等采用微粒群优化法和模拟退 火法集成的思想求解多目标FJSP问题:用效用函 数法把多目标问题转化为单目标问题，用微粒 群优化法求解机器分配问题，用模拟退火法求 解工序调度问题。
（2）集成法：是指同时求解FJsP的机器分配问题 和工序调度问题的方法。
1997年Dauzere-peres等人定义了邻域结构方法 不区分分配问题和调度问题并且基于该邻域结 构提出了禁忌搜索过程求解FJSP。
2.人工智能方法 神经网络 专家系统
3元启发式算法 基于生物启发的群体算法：遗传算法、粒子群 优化算法和蚁群算法 局部搜索算法：禁忌搜索算法、模拟退火算法 和多起点局部搜索
五、作业车间调度问题
5.1柔性作业车间调度问题 5.2不确定性作业车间调度问题 5.3动态作业车间调度问题
五、作业车间调度问题
4.1精确求解方法 4.2近似求解方法
4.1精确求解方法
1.数学方法 整数规划 混合整数规划 分解方法 拉格朗日松弛法
2.分支定界法 Balas在 1969 年提出基于析取图的枚
举算法是最早应用于求解调度问题的分支定界 方法。
4.2近似求解方法
1.构造性方法 优先分配规则法 基于瓶颈的启发式方法 插入方法
不同的工序之间没有顺序约束； 操作一旦开始就不能中途停止；
解的表式方法：甘特图和析取图 （1）甘特图
（2）析取图
调度性能指标： (1)基于完成时间的指标 (2)基于交货期的指标 (3)基于成本的指标
①生产成本 ②在制品存储成本 ③拖期惩罚成本 ④成品存储成本 (4)基于设备负荷的指标 ①最大负荷 ②设备总负荷
辆调度问题。
三、车间调度问题的概述
3.1车间调度问题的描述 3.2车间调度问题的特点 3.3车间调度问题的分类
3.1车间调度问题的描述
车间调度问题就是对一个可用的制造资源 集在时间上进行加工任务(加工工件)集的分配， 将作业(加工操作)均衡地安排到各机器，并合 理地安排作业的加工次序和开始时间，同时优 化一些性能指标，在执行这些作业或者任务时 需要满足某些限制条件，如作业的到达时间、 完工的限定时间、作业的加工顺序、资源对加 工时间的影响等。从数学规划的角度看，车间 调度问题可表达为在等式或不等式约束下，对 一个或多个目标函数的优化。
一、研究的背景和意义
背景：
企业间的激烈竞争，市场需求和顾客需求的多 样化
生产规模大型化和生产过程连续化 车间调度已成为生产过程的关键瓶颈之一
意义：
生产作业调度问题的研究对于有效的优化企业 生产资源配置，缩短产品加工时间，降低产品 生产成本，提高企业生产效率等研究有着重要 的实际应用价值。
车间作业调度问题的研究对推动企业生产调度 管理的发展，提升我国制造业的竞争力具有重 大意义。
描述：Job shop调度问题研究n个工件在m台机器 上 器 定r的各上加工加工件工过在，程各相，机应器O的i上jr操表的作示加时工工间件次tiij的序为第（已j称知道为，工技事序术先在约给机 束条件），要求确定与技术约束条件相容的各 机器上所有工件的加工次序，使加工性能指标 达到最优。
约束条件： 每个机器在同一时刻只能加工一个工件； 每个工件只能在一台机器上加工； 每个工件的工序加工先后次序是预先给定的，
车间调度问题
主要内容
一、研究背景和意义 二、国内外研究现状 三、车间调度问题的概述 四、车间调度问题的研究方法 五、作业车间调度问题
5.1柔性作业车间调度问题 5.2不确定性作业车间调度问题
5.2.1模糊作业车间调度问题 5.2.2随机作业车间调度问题 5.3 动态作业车间调度问题 六、车间调度问题存在的问题 七、车间调度问题的发展趋势 致谢
3.2车间调度问题的特点
复杂性：NP难题；问题规模大 动态随机性：作业时间不准确；工件随机到达；设备
问题（突发）；交货期改变等。 多目标性：(1)基于作业交货期的目标
(2)基于作业完成时间的目标 (3)基于生产成本的目标 多约束性：资源的数量、缓存的数量、工件的加工时 间和加工顺序等。
3.3车间调度问题的分类