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时间窗口约束下基于改进蚁群算法的协同制造调度研究

唐亮  何杰  靖可  靳志宏  
【摘要】:与传统调度模式不同,协同制造模式下企业之间的调度模式极其复杂。协同企业间的加工工序路线并不固定,且不同类型产品具有不同的加工路线网络。为此本文针对平衡型、瓶颈型、跳跃型、混合型四类具有典型特点的协同制造网络Gp进行分析和设计;考虑制造企业同类产品合并加工策略,构建基于连续加工量的分段生产成本函数;通过设计合理的订单最早交货时间和最晚交货时间,对订单交货进行时间窗口约束,并在此基础上构建了由制造商生产成本Wmc、订单等待Wks(Qk,T′k)和提前完工库存成本Wks(Qk,T″k)、延期惩罚成本构成Wkl(Qk,T′″k)的目标函数。为求解该模型,创新性将蒙特卡洛思想引入蚁群算法,提高蚂蚁选择合理性,避免局部最优;同时,采用移动窗口[min,max]奖励机制,并且对信息素奖励乘以平衡系数k(N)提高奖励可信度,加快搜索速度并提高求解性能。仿真结果表明,本文构建调度模型合理,可以获得优化的调度结果;同时,本文提出的蚁群改进寻优算法具有良好的求解速度和收敛性,算法具有较好的稳定性。

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