近似支配的NSGA-III算法求解柔性作业车间调度问题

安友军,陈晓慧

(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆 400030)

1 引言

随着经济全球化的不断推进,市场竞争日趋激烈,产品生命周期不断缩短,为快速响应顾客个性化需求,多品种、小批量的生产模式已成为制造型企业的首选.而生产调度是影响企业生产效率的主要因素之一[1],采用先进的优化技术能有效地缩短订单完工时间、提高设备利用率和确保按期交货,从而提高企业的市场竞争力.其中柔性作业车间调度问题(FJSP)是经典作业车间调度问题(JSP)的拓展,其突破了资源唯一性的约束[2].在FJSP 中,至少存在一道工序可在多台设备上加工,但在不同设备上的加工时间存在差异.由于工序和加工设备的柔性与当前生产环境更加贴近,因此,对FJSP 的研究也更加具有现实意义.

在实际生产过程中,调度计划的制定和选择不仅涉及到最大完工时间、交货期和机器负荷等性能指标,还涉及到生产成本等费用指标,单一目标的优化很难反映实际的车间调度问题,而如何有效的进行多目标车间调度联合优化是目前研究的热点之一.Rifai 等[3]利用智能优化算法求解了基于柔性制造系统的双目标调度问题.文献[4–10]对最大完工时间、瓶颈机器负荷及设备总负荷的三目标调度实例进行了深入研究,但优化目标多为性能指标,而对费用指标的研究较少.其中文献[11–13]对多目标FJSP 的研究不仅涉及到性能指标,还涉及到费用和碳排放量等指标,这也引起了广大学……