《复杂生产环境下流程工业生产调度优化方法》以复杂生产环境下的流程工业生产调度为研究背景,介绍流程工业生产过程的特点以及相关的生产调度方法。针对流程工业中常见的置换流水车间和柔性流水车间,在考虑实际生产中不确定事件的基础上,系统地讨论生产调度的建模方法和相应的数学规划模型。对于复杂生产环境下的置换流水车间调度问题和柔性流水车间调度问题,《复杂生产环境下流程工业生产调度优化方法》分别介绍基于仿真的优化方法和分群调度方法,并通过仿真算例对以上两种调度方法的有效性进行验证。
《复杂生产环境下流程工业生产调度优化方法》可作为管理科学与工程专业的研究生教材和课外读物,也可供从事生产调度研究的教师和工程技术人员参考。
流程工业在工业生产中占有十分重要的地位,它涵盖了石油、化工、电力、冶金、制药、建材、造纸等在国民经济中占有重要经济地位的行业。进入21世纪以来,随着经济全球化和信息全球化步伐的日益加快,流程工业面临着更加开放和激烈的竞争环境。我国的流程工业普遍存在着能耗大、自动化水平低、信息集成度低、调度决策能力差、管理水平低、综合竞争力弱等缺陷,与发达国家相比差距很大,这使得我国的流程工业企业在国际竞争中面临着严峻的考验。
生产调度是流程工业企业生产管理的核心和关键技术。它围绕企业的生产经营目标,对生产活动进行有效组织和协调,及时应对生产中的各种问题,维持整个生产经营活动正常、有序、高效地运行。流程工业企业的生产一般是连续或批处理过程,具有复杂性、不确定性、非线性、多目标、多约束、多资源相互协调等特点。因此,合理、有效的生产调度将为流程工业企业带来显著的经济效益和社会效益。
由于调度问题的复杂性及其在流程工业生产中的重要性,流程工业生产调度研究历来为国内外学者和领域专家所关注。出于简化系统模型的需要,以往针对该调度问题的多数研究往往只考虑静态、无干扰环境下的生产调度,而实际生产环境具有复杂多变的动态特性,存在各种各样的不确定因素,如机器故障(machine breakdown)、工件加工时间不确定、紧急订单等。这些不确定因素将会导致生产调度方案无法按预定目标正常执行,最终造成生产企业的成本增加和效益下降。为了区别传统生产调度研究中所假设的静态生产环境,生产调度领域的学者和专家将不确定、动态的实际生产环境定义为复杂生产环境。不确定因素的存在极大地制约了传统优化调度理论和方法在实际生产调度中的应用,使得静态环境下的生产调度研究无法满足复杂生产环境下生产调度的需要。
作为流水线生产调度问题的简化模型,置换流水车间调度问题(permutation flowshop scheduling problem,PFSP)和柔性流水车间调度问(flexible flow shopscheduling problem,FFSP)都在流程工业中有着较为广泛的应用。本书在考虑多种不确定因素的基础上,将PFSP和FFSP从严格限定的理想生产环境拓展到贴近现实的实际生产环境中,为流程工业企业制订科学的生产调度方案,对控制车间的在制品库存、缩短产品生产周期、确保产品交货期、降低生产成本均具有重大的实用价值。
查看全部↓
王恺,2010年毕业于香港大学工业及制造系统工程系,获哲学博士学位。现为武汉大学经济与管理学院副教授、硕士生导师,主要研究生产运作与供应链管理、医疗服务管理、运筹与仿真优化、智能计算等。
第一篇 基本理论
第1章 绪论
1.1 流程工业的生产调度
1.2 置换流水车间调度问题
1.3 柔性流水车间调度问题
1.4 本书的结构和主要内容
第2章 复杂生产环境下生产调度理论与方法
2.1 复杂生产环境下不确定事件的分类及描述
2.2 复杂生产环境下调度方法的分类
2.3 完全反应式方法
2.4 鲁棒式方法
2.5 预测-反应式方法
2.6 完全反应式方法和预测-反应式方法性能比较
2.7 复杂生产环境下的流水车间调度
第二篇 基于仿真优化策略的置换流水车间调度
第3章 基于遗传算法和分布估计算法的仿真优化策略
3.1 引言
3.2 复杂生产环境下的置换流水车间调度问题
3.3 遗传算法和分布估计算法的基本理论
3.4 基于仿真的优化方法
3.5 基于遗传算法和分布估计算法的仿真优化模型
3.6 本章小结
第4章 复杂生产环境下基于仿真优化策略的置换流水车间调度
4.1 引言
4.2 考虑机器故障的置换流水车间仿真优化调度
4.3 考虑加工时间变动的置换流水车间仿真优化调度
4.4 考虑机器故障和加工时间变动的置换流水车间仿真优化调度
4.5 本章小结
第三篇 基于分群策略的柔性流水车间调度
第5章 考虑单一不确定事件的分群调度策略
5.1 引言
5.2 单一不确定事件下柔性流水车间调度问题
5.3 单一不确定事件下基于分群策略的调度框架
5.4 机器群组生成机制
5.5 机器群组调度方法选择策略
5.6 机器群组调度问题求解方法
5.7 本章小结
第6章 单一不确定事件下基于分群策略的柔性流水车间调度
6.1 引言
6.2 考虑机器故障的柔性流水车间分群调度
6.3 考虑加工时间变动的柔性流水车间分群调度
6.4 本章小结
第7章 考虑多种不确定事件的分群调度策略
7.1 引言
7.2 基于分群策略的调度扩展模型
7.3 调度扩展模型的缺陷
7.4 本章小结
第8章 多种不确定事件下基于分群策略的柔性流水车间调度
8.1 引言
8.2 考虑机器故障和加工时间变动的柔性流水车间分群调度
8.3 本章小结
参考文献
英文缩写对照表
查看全部↓