烟丝加工双机流水线生产调度与维护联合优化

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生产和设备维护是生产运营过程中两项最基本的活动，二者之间存在相互影响和制约关系，即设备维护会干扰生产调度进程，同时生产活动也会影响维护的执行[1]↑年来，研究者们逐渐认识到单独对生产调度或维护进行决策不能很好地反映实际情况，也难以取得理想的效果，因此生产调度和维护的联合优化研究逐渐受到重视l2]。早期有大量研究将维护所造成的设备不可用时间以固定约束的形式(Availability Constraints)引人生产调度模型中，仅进行生产作业排序决策lL3 ]，这些研究在-定程度上反映了维护作业对生产的干扰作用，但却忽略了实际中维护作业执行时间点的选择通常具有-定的柔性L5]↑年有学者开始尝试研究对生产调度和维护进行同时决策、统筹优化，并取得了-些成果，主收稿日期：2012-11-i0； 修回日期：2013-Ol-IO基金项目：上海市科学技术委员会资助项 目(11dz1121202；11dz1120102)作者简介：赵世雄(1989-)，湖南衡山人，硕士研究生，主要研究方向为制造系统生产组织和设备维护安排优化。

- 85 - 工 业 工 程 与 管 理 第 4期Co- So P (7)YoY 。(1-∑Y )∑P ≤ ，- H-1 k 1V i< i - 1，2，，N，J- 1，2 (8)式(2)和式(3)表示工件与加工位置间的--对应关系；式(4)和式(5)分别表示机器 1和机器 1上第 i个加工的开始时间约束；式(6)表示机器 上第i个加工的有效加工时间；式(7)表示机器 上第i个加工的完成时间；式(8)表示机器持续加工时间不得超过维护时间间隔上限 叮3 最优解特性分析以上带缓冲的双机 Flow shop生产调度和维护联合优化模型求解十分复杂，元启发式算法通常是求解这类问题-个好的途径，但在问题复杂度较大的情况下，它们的求解效率、效果难以得到保障。烟丝加工联合调度问题除了具有带缓冲的双机 Flowshop联合调度问题的-般特征外，还具有其 自身特点：①段后加工严格均大于段前加工时间，段后加工是绝对瓶颈；②所有加工参数均满足 S- max(P )×NB< t ；③段前 和段后维护时间参数相同。

本部分将利用烟丝加工情景下问题的以上特点，进行针对该问题的最优解特性分析，为设计更快速、有效的适用于烟丝加工联合调度问题特性的求解算法提供基矗定理 1 对于所有待加工工件满足 P z> (同[m] PEm] ，即任意工件在 M2上加工时间大于在M1上加工时间)，