卷烟作业流水车间调度

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lk_wuyong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无等待流水车间调度广泛存在于冶金、化工、纺织、食品加工等生产制造领域,是一类具有重要研究意义的组合优化问题。本文从卷烟生产制造实际场景出发,在无等待流水车间调度中,资源层面考虑机器之间存在多级有限长度存储区,任务层面考虑调度任务属于有限种类,以最小化最大完工时间为优化目标,研究有限种类任务调度。相比一般流水车间调度问题,该问题的主要挑战在于:1)资源层面,各级存储区长度、存储时间等属性不同,不同阶段存储区瓶颈程度不同,相同阶段的存储区对于不同的调度序列瓶颈程度也不同。如何快速识别关键瓶颈资源,合理安排调度任务的处理顺序,减少资源瓶颈约束是一个挑战。2)任务层面,有限任务种类导致对最优任务调度序列的搜索中极易出现重复搜索;元启发式算法需要通过对当前解(任务调度序列)扰动以跳出局部最优,当扰动规模较小时,由于重复搜索,扰动后的解的邻域空间,容易与历史搜索空间重复,算法难以跳出局部最优;当扰动规模较大时,算法又容易陷入随机搜索。如何避免重复搜索,如何设计合理的扰动规模是一个挑战。针对该问题资源层面挑战,本文首先简化资源约束,建立解评价与关键路径求解对应关系,快速识别资源瓶颈约束。针对任务层面挑战,分析基于插入的重复解产生原因,设计禁止前向选取算子、禁止前向插入算子避免重复。提出统计指标种类熵,计算历史局部最优解差异性。基于以上工作,提出带有禁忌表的迭代贪心算法(IGTL),使用禁忌表禁止对与最近历史局部最优解差异性较小的解进行局部搜索,避免重复搜索,提高算法效率。IGTL算法包括四个部分:1)生成初始解,改进NEH算法任务向部分解插入顺序,提出NEHBK算法,改进初始解构建效果。2)局部搜索,在基于交换搜索中实现解下界的快速计算,在基于插入的搜索中避免重复搜索,并设计插入及交换的局部搜索算法组合。3)破坏与重构,根据所选种类任务数量,动态调整扰动任务个数;若多次迭代中无改进当前解,则动态调整扰动规模,避免陷入局部最优。使用种类熵计算破坏与重构后所得解与禁忌表中历史局部最优解差异性,禁止对差异性较小的解进行局部搜索;同时若此解优于当前解,则无视禁忌准则,依然对其进行局部搜索。4)接受准则,使用模拟退火接受准则,以一定概率接受较差解。为验证所提出算法的性能,采用多因素方差分析技术对算法参数进行校正,选择算法最佳的参数组合;将算法与迭代贪心算法(IG)、改进的迭代贪心算法(IIG)进行对比和分析。实验结果表明,本文所提出算法在A卷烟厂实际资源及任务数据的不同问题规模下以及一般具有种类特征的数据集上能都明显优于对比算法。
其他文献
水切割机床通过喷射出高压水射流可以对工件进行加工处理,相较于其他的加工处理设备,不会产生对环境有害的污染物,具有切割精度高等众多优点,在工业切割领域应用广泛。目前水切割机床的研究主要着眼于其切割技术水平的提高,切割效率的提升,而对其造型的研究略显不足,且设计人员在设计水切割机床时,也没有很好地考虑到用户的情感体验。当产品的功能,技术水平没有明显差异时,优秀的产品造型能够给用户带来更好的情感体验和视
学位
时代发展需要安全、经济和高效的桩基承载力检测技术,基于静动法试验原理及对静动法试验设备改进的基础上产生了桩基承载力检测新技术——速载法。速载法采用了释放配重块的方式,提高了试验的安全性和高效性。但是,速载法试验数据分析方法中有两个问题:将阻尼系数假定为常数导致桩基承载力预测产生误差;加载速率效应在砂土体中产生超静孔隙水压力,导致桩基承载力检测产生误差。针对已有速载法试验数据分析方法的两个问题,基于
学位
传统配电网正逐渐发展成为应对未来分布式电源大量接入的主动配电网。但其中用户数据隐私泄露的问题引起越来越多的关注。一方面,售电公司需要获取用户的读表数据来预测用户未来几天的负荷,主动配电网运营商需要在保护用户隐私的前提下,帮助售电公司建立负荷预测模型。另一方面,主动配电网运营商利用区块链实现主动配电网中分布式交易的撮合和合同存证,然而区块链公开透明的特点会泄露用户的竞价数据。因此,本文基于主动配电网
学位
改革开放后,高等教育发展迅速,我国大学校园数量明显增多,规模大小各异,不少大学出现新老校园并存的现象。纵观这一时期新建的大学校园,我们可以发现,主轴线布局模式被广泛采用,不同校园环境产生了不同的主轴线,这些主轴线给人的感知也不同。由于主轴线是由校园物质环境形成的,人对主轴线的不同感知和校园的物质空间形态有很大关系。在新老校园中,不同学校不同时期的校园,轴线空间形态也有很大差异。这种差异,会对轴线本
学位
荧光成像是一种无损检测技术,已被广泛用于生物医学成像。与临床上所用的成像技术如X射线成像、核磁共振成像和超声成像等相比,荧光成像具有灵敏度高、分辨率高、成像迅速和成本低等优点。此外,荧光成像技术操作简单、结果直观,是一种极具应用潜力的成像方法。但是传统的荧光探针如有机染料分子和量子点等,其制备复杂、水溶性或水分散性差、光稳定性差,且易于聚集导致荧光淬灭,此外部分探针还具有一定的毒副作用,这些极大地
学位
随着第四次科技革命的到来,人工智能、电子科技、生物技术等一系列新兴技术已经渗透到工程的方方面面。时代的发展与变化使工程实践能力的内涵和外延不断扩大,工程实践的重要性日益突出,工程师需要具备越来越高水平的工程实践能力。工科生作为未来的工程师,大学阶段是其参与工程实践、获得工程实践能力的关键期。而北京作为全国教育最发达的地区之一,培养的工程人才不仅面向北京、更是输往世界各地。本文旨在厘清新的时代背景下
学位
随着移动通信技术的不断发展及通信系统的业务需求不断增长,大规模多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术得到了学术界和工业界的广泛研究。在大规模MIMO通信的过程中,统计信道状态信息(CSI,Channel State Information)被应用在信道估计、下行预编码、用户分组等各个环节。本文主要对大规模MIMO系统中几类典型统计CSI的估计方法
学位
肿瘤远端转移是目前恶性肿瘤患者死亡的主要原因。循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTC)来源于原发肿瘤或转移肿瘤,其获得脱离基底膜的能力后入侵并通过组织基质进入血液,现已被美国临床肿瘤学会纳为一种新型肿瘤标志物。早期发现并对血液中的CTC进行分子分型分析,将在恶性肿瘤患者预后判断、疗效评价和个体化治疗等方面发挥重要作用。关键是如何开发特异性识别CTC蛋白标志物的高灵敏生物
学位
随着中国经济的高速发展与综合国力的日益提升,中国的国际影响力越来越大,越来越多的外国人愿意去学习汉语,他们对中国文化也产生了浓厚的兴趣,这种现象逐渐普及开来,“汉语热”席卷全球。而泰国是中国的友好邻邦,自古以来,泰国和中国一直是亲密友好的邻邦,有着几千年的友好交往史。自1975年建交以来,两国人民之间的友谊倍增,两国文化的交流日益密切,在各个领域都有合作。目前,两国正在进行多层次、多层面的合作与交
学位
挥发性有机污染物(VOCs)是大气中细颗粒物形成的重要前驱体,其不但污染环境,还会对人体造成危害。乙烯是一种小分子的VOCs,在世界化工品生产产量中位居前茅,也是合成橡胶、塑料(聚乙烯等)、纤维、乙醇的主要化工原料。此外,乙烯还可以作催熟剂应用于果蔬的生产和种植中。乙烯会加速果蔬的腐败,长时间接触乙烯会使人产生麻痹。此外,乙烯还会产生光化学污染。因此,消除大气环境中的乙烯是十分必要的,其中催化氧化
学位