当今,在全球能源紧缺、能源价格上涨以及气候变暖的大背景下,制造企业不仅身处着复杂多变的竞争环境,更面临着节能减排的升级挑战。如何通过合理的调度管理,使得生产企业能够适应各种客户(代理商)的营销模式,并往高生产效率、低能源损耗的方向发展,成为了企业与研究人员愈发关注的问题。考虑到现实生产中工件的加工时间往往受诸多因素影响而变得不确定,本文以一类带模糊加工时间的双代理单机调度问题作为基础研究对象,在对加权完工时间和最小化的同时,分别采取设备关停-重启与多级加工速率这两类节能措施以降低总能耗。本文主要研究内容和结论如下:(1)提出带模糊加工时间的双代理单机节能调度问题。问题假设在单台机器上处理来自代理A、B的工件加工任务。其中,代理A工件不定期释放,带有模糊化加工时间,以三角模糊数表示。代理B工件周期性批量释放,受硬性交货期条件的约束。机器每次只能加工一个工件。总能耗由机器分别在等待、准备及加工状态下产生的能耗一并构成。默认机器在等待状态下只能保持空载状态。后文将该基础模型简称为模糊双代理单机节能调度。(2)引入设备关停-重启操作与多级加工速率等两类节能策略。分别对允许设备暂时关停、具备多级加工速率的两类设备环境建立对应的能耗模型。在考虑关停-重启操作的模糊双代理单机节能调度中,机器在进入等待时可在保持空载状态以外选择完成一次关停-重启操作,且允许插入非强制等待时间使前后工件无等待连续加工。该问题旨在减少空载时间来降低总能耗。在具有多级加工速率的模糊双代理单机节能调度中,工件的实际加工时间通过选择不同的加工速率缩放倍数达到可控,且不同加工速率下机器实际加工功率随之改变。该问题旨在通过调节完工时间与加工能耗,达到加权完工时间和与总能耗的均衡。(3)设计并应用多目标混合遗传算法求解与仿真实验分析。该算法在改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II)的基础上,引入粒子群算法中的信息共享机制来评估调度方案的结构信息是否能够被利用构造新的较优解,以作为遗传进化陷入停滞时的补充搜索手段。设计双层编码以表示组成调度方案的多个决策变量。采用随机初始化与启发式规则组合构造特殊解的复合方式进行种群初始化。通过仿真实验进行对比、验证。结果表明,所提模型及算法具可行性,上述两类节能策略效果显著,但各自实施效果受条件限制的影响程度不同。