物流运筹实务课程设计

题目：置换流水车间调度问题的MATLAB求解

置换流水车间调度问题的MATLAB求解

目录

前言……………………………………………………………………… 5

问题描述………………………………………………………………… 6

算法设计………………………………………………………………… 7

实验结果……………………………………………………………… 15

摘要

自从Johnson 1954年发表第一篇关于流水车间调度问题的文章以来．流水车间调度问题引起了许多学者的关注。安排合理有效的生产调度是生产活动能井然有序开展，生产资源得到最佳配置，运作过程简明流畅的有力保证。流水车间调度问题是许多实际流水线生产调度问题的简化模型。它无论是在离散制造工业还是在流程工业中都具有广泛的应用。因此，对进行研究具有重要的理论意义和工程价值。流水线调度问题中一个非常典型的问题，而置换流水线调度问题作为FSP问题的子问题，是一个著名的组合优化问题。该问题是一个典型的NP难问题，也是生产管理的核心内容。随着生产规模的扩大，流水线调度问题的优化对提高资源利用率的作用越来越大，因此对其研究具有重要的理论和现实意义。

关键字：流水车间，单件小批量生产，jsp模型，Matlab

前言

企业资源的合理配置和优化利用很大程度上体现在车间一层的生产活动中,所以加强车间层的生产计划与控制一直在企业生产经营活动中占有十分重要的地位。车间 生产计划与控制的核心理论是调度理论。车间调度问题是一类重要的组合优化问题。为适应订货式、多品种、小批量生产的需要,引进了概念。在,可以避免或大大减少、提高生产效率。因此,研究成组技术下车间调度问题是很有必要的。个工件要在台机器上加工，每个工件有道工序，每道工序都要在不同的机器上加工，所有工件的加工顺序都相同，问题的目标是确定每台机器上工件的加工顺序及开工时间，使得。，远远小于流水车间调度问题的规模。

本次课程实验主要研究PFSP中的最小化最大完工时间)求解Carlier (1978)提出的8个算例、以及Reeves (1995)提出的21个算。由于三台机器以上的调度问题被证明是NP难问题，对于大规模的调度，至今仍未出现求解最优的方法，常常采用启发式算法来求解近优解。本案例主要采用instance car2进行求解。

案例：某产品，需要经过4道工序对13个工件进行加工，这13个工件的生产流程是一样的。加工时间表见下：

表4-3 某产品加工时间表

12345678910111213tj178963021457321865821420778569653212457tj293021425789653214254786532112412345678tj321475320124752147532145763214257854123tj4320142753214528653514527536214528888999计算步骤如下：首先确定n/m/F/Cmax的最大完工时间为：

k=2,...,m

i=2,...,n

则 Cmax=

二、算法设计

(一)

假设工件在机器上的加工顺序是相同的，同时假定各工件准备就绪，机器一开动就投入生产，开工时间为0，则最大完工时间等于最大流程时间。同时3台机器以上的流水车间调度是NP难问题，所以本文只考虑了2台、3台机器的情况，解决3台机器以上的问题方法也可运用人工智能算法，解的质量更高，但因该类算法需良好的软件编程能力，故本文不加探究。n个工件在m台机器上的加工顺序相同。工件在机器上的加工时间是给定的。问题的目标是求n个工件在每合机器上的最大完工时间等于最大流程时间。这种流水线调度问题要在满足以下两个约束条件的前提下，使得加工完所有

的工件所花的时间尽可能地少：

1、工件约束

每个工件在每台机器上恰好加工一次，每个工件在各机器上加工顺序相同。不失一般性，假设各工件按机

器1至m的顺序进行加工。各工件在各机器上的加工时间已知。

2、机器约束

每台机器在任何时刻至多加工一个工件，每台机器加工的各工件的顺序相同。

置换流水线调度问题实质是如何调整加工工件的序列，提高机器的利用率的问题，即在同一时刻正在加工的机攫数越多，机器利用率越大口根据该原则，我们