关键词：
调整时间
机器故障
质检时间
绿色车间调度
动态调度
头脑风暴算法
摘要：
近年来,全球生态环境持续恶化,传统制造业逐渐向绿色制造模式转型,绿色制造的发展备受关注。要实现高效、环保的制造方式,关键在于发展绿色车间调度技术。绿色车间调度作为绿色制造的重要依托技术,通过合理分配资源、调整加工顺序等方法,达到节能减排、缩短完工时间的目标。本文将车间调度的完工时间和能耗指标优化作为主线,分别研究了绿色柔性作业车间调度和动态环境下的调度问题,同时考虑了辅助加工过程中的调整时间、质检时间,并根据模型的特点对普通的头脑风暴算法进行改进。主要研究内容如下:（1）针对企业在生产中面临着生产效率和绿色环保的双重问题,以柔性作业车间为研究对象,梳理了机器在不同状态下的完工时间和能耗特点,考虑了工件的装载、测量、对刀等辅助加工时间,建立了考虑调整时间的绿色柔性作业车间调度模型。采取改进头脑风暴算法进行求解,在编码阶段采用多层编码方式,并设计了转换机制,优化了机器选择和工序排序问题。绿色车间调度属于多目标优化问题,为了更好地得到帕累托最优解,运用加权归一法对不同的量纲进行了统一,将多目标转换为单目标进行求解。根据指标权重的赋值特点,将生产模式分为三种,增强了生产系统的柔性。最后,对生产实例进行仿真实验,分析了三种模式下的调度优化结果,验证了模型和求解方法的有效性和可行性。（2）由于机器故障问题在生产中时常发生,对原始调度方案造成较大干扰,故在绿色车间调度研究的基础上,对机器故障的重调度问题展开研究。针对特殊工件的重调度问题,引进了柔性工艺路线的重调度策略,在考虑调整时间的基础上,同时加入机器故障的扰动,建立了带有工艺路线柔性的绿色柔性作业车间调度模型。提出了改进的头脑风暴算法进行求解,设计了基于局面评价的解码策略,通过算例进行仿真测试,结果表明:带有柔性工艺路线的重调度方案比传统重调度方案的最大完工时间平均缩短16%,总体的优化效果更好。（3）随着精益生产的普及,部分工件的加工工序必须时常穿插质量检测环节,而质检环节的抽检时间长、返工情况多的问题易导致原调度计划被迫频繁更换。针对质量扰动问题,在考虑调整时间和质检时间的基础上,同时加入了质量扰动因素,建立了考虑多时间因素的绿色柔性作业车间动态调度模型。经过对算例的仿真求解,结果表明:基于该模型和算法得到的调度方案,能够较好地应对质量问题引起的动态扰动,将完工时间和能耗控制在合理范围内,保证了按时交货、节能生产的双重目标。
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