考虑工人数量配置优化的柔性作业车间调度问题研究

梁向檩 宋豫川 雷 琦 孙爱红

重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400044

0 引言

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。我国的制造业发展已经迈入了由中国制造到中国智造的阶段。随着个性化生产的需求增加,多品种、小批量生产的产值大约占到了机械工业总产值的80%[1]。提高生产的柔性是企业应对动态多变的市场需求的有效方式,因此,柔性作业车间调度受到了学者们的广泛关注。尽管制造业的发展方向是设备全自动化生产,但就目前而言,工人在制造过程中仍不可或缺。此外,制造行业竞争激烈,人工成本也快速上升,成本的控制对于提升企业的竞争力至关重要。在此背景下,从降低成本的角度,确定参与制造任务的不同技术水平工人的数量及最优的生产调度方案,对制造企业的发展具有重大的实际意义。

柔性作业车间调度问题(flexible job-shop scheduling problem,FJSP)在作业车间调度问题的基础上增加了机器选择的柔性。工人在实际生产中也是重要的资源,同时考虑机器与工人资源的柔性作业车间调度问题被称为双资源柔性作业车间调度问题(dual resource constrained flexible job-shop scheduling problem,DRCFJSP)。郭鹏等[2]以最小完工时间为目标,考虑工人的操作效率差异,采用基于工序排序、机器选择、工人指派三层编码的Jaya算法进行求解。董海等[3]同时考虑多能工和并行工序顺序柔性,以最大完工时间、总能耗、工人总加工时长方差最小为目标,设计了四段编码的离散回溯搜索算法进行求解。MENG等[4]在DRCFJSP中考虑了能耗目标,并采用了通过开关机减少能耗的策略。……