模糊环境下的Flexible Job-shop调度问题的研究

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模糊环境下的柔性作业车间调度(Flexible Job-Shop Scheduling,FJSS)问题是实际生产系统中的核心问题之一,它是由古典作业车间调度(Job-ShopScheduling,JSS)问题逐渐引申、发展而来的。古典JSS问题是一个经典问题,至今还是一个研究热点,由于JSS问题对机器加工路线做了限定,因此难以适用于柔性制造系统。FJSS问题对古典JSS问题进行了扩展,允许操作可以在多台机器上进行加工,从而更加接近实际工作环境,具有重要的理论价值和工程意义。 现有的针对FJSS问题的研究大都建立在对调度环境进行严格限制的基础上,强调各类限制条件和生产信息预先明确,然而在实际生产环境中,存在人力、机器、环境等因素的影响,致使包括时间参数和约束条件在内的相关信息无法准确预知,存在模糊不确定性。本文将FJSS问题从严格限定的理想环境拓展到逼近现实的模糊环境中,使其具有更强的灵活性和实用性。 首先,本论文研究了以最小化制造跨度为目标的,具有模糊加工时间与模糊操作延迟的Total Flexible Job-Shop Scheduling(TFJSS)问题。本文引入模糊理论和可能性理论,针对该问题的子问题,分别采用区间数有符号距离测度、可信性测度等方法,进行了系统的阐述,最后分别通过遗传算法进行有效求解。 其次,本论文研究了以最小化制造跨度为目标的,具有模糊加工时间的Partial Flexible Job-Shop Scheduling(PFJSS)问题。针对该问题,本文采用三角模糊数来表征时间参数,并研究了预处理算法将PFJSS问题转化为更容易处理的TFJSS问题,最后通过遗传算法进行有效求解。 最后,本论文研究了以最小化提前/拖期惩罚为目标的,具有模糊加工时间与模糊交货期的FJSS问题。针对该问题,本文结合有符号距离测度和区间数距离测度方法,构造出一种具有更高计算精度的提前/拖期惩罚函数,最后通过遗传算法进行有效求解。
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