Flow+Shop下设备维护与生产调度的联合优化.pdfVIP

FlowShop下设备维护与生产调度的联合优化 口 笪佳敏 口 王丽亚 上海交通大学 机械与动力工程学 院 上海 200240 摘 要：在实际生产中，生产调度与设备维护是相互影响、互为耦合的关系，但在理论研究中通常将两者分开，很少 将两者联系起来进行统筹优化。现从集成优化 的角度 出发，将调度与维护作为一个整体看待 ，同时考虑到故障率的影响 和维护的退化效应，建立了FlowShop下生产调度与维护的集成优化模型，并依据模型的数学特性，采用遗传算法对问题 进行 了求解 。 关键词 ：调度 预防性维护 集成 遗传算法 中图分类号：TH165；F224 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2012)07—0086—03 目前 研 究 调 度 与 维 护 集 成 问题 的文 献 很 少 ，Lee 调 度 与 维 护是 将 两者 集 成 为 一 个 整 体 来 进 行 统 筹 优 和 Leon[研 究 了在维 护 可 以改变 机器 加 T速率 的情 形 化 ．从 而实 现维护 时 间和生产 时 间之 间 的有 效平 衡 。 下 ，分别 以最 小化 makespan、最小 化加 权完 工时 间和 最 假 设 企 业 的某 一 条 生产 流 水 线 由 ，‘台机 器 组 成 ， 小 化 最 大 延 迟 为 目标 的单 机 调 度 优 化 问题 。Lee和 在 生产 的某 一个 阶段 需 要完 成 m 个 加 工任 务 ，每 一个 Chen[在 只考 虑 一次 性 维 护 活 动 的情 况 下 。研 究 了并 加 工任 务按 照 同样 的加 工顺 序依 次从 第一 台机 至 第 行机 的集成 问题 ，首次证 明了即使在权 重 都一样 的情 台机完成加工 ，加工过程满足 ：①加工不可中断 ；② 况 下 。这 类 问题依然 为 NP难 题 。 FlowShop缓冲为 0；③维修时间为定值 ；④维护时间具 在最 新研 究 中 。Mosheiov和 SidneyE。提 出维 护活 动 有退化效应；⑤实施预防性维护后恢复如新 ；⑥设备发 具 有退 化效 应 ，也就 是说 实施 维护 的时间越 晚 ，所需 的 生故障时用小修处理 ，小修后恢复到故障前 的状态 ；⑦ 维 护时 间越长 。另 外实施 维 护 的间隔越 长 ，系 统 的状 况 故障发生时间服从 Weibul1分布 ；⑧预防性维护不可 中 越差 。蒋 志高 研 究 了在 生 产时 间可变 的情况 下 ，单 机 断加工任务 ；⑨加工准备时间和预防性维护准备 时间 维 护 与调 度 的集 成 问题 。在 有 关 FlowShop的研 究 方 忽略不计 ；⑩维护资源和维修资源无限制 ； 每台机器 面 ，Lee[研究 了在 维护 时间确定 的情 况下 ，两 台机流 水 的加 工可靠 度必 须在 R 以上 。 线 的集 成 问题 。Kubzin和 Strusevich[研究 了两 台机 组 设任 务 m 在 第 ，台机 上 需要 的有 效加 工 时 间为 成 的 FlowShop下 每 台机 必须 维 护 一次 的组合 优 化 问 表 示 机器 ，第 i个 加工任 务 的完工 时 间 ，∞ ，：， ， ． 题 。周 炳海 E73提 出了在设 备可 用率 最大 的情况 下 ，Flow ∞，，… ， 为 任务 的权重 ，t为预 防性 维 护 时 间 (具 有 退 Shop 的生 产调 度 问题 的建 模 ，并对模 型进 行 了求解 。 化 效应 )，t为 故 障小修 时 间 ，t为机 器 第 个 任 务 的 从 目前 的研 究成 果 看 ．大多 数研究 集 中在 单机 领 开 始 时 间 ，q 为 机器 i第 i个 加 工 开始 时 的机 器 役 龄 ， 域 ．对 多机