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随着全球经济的快速发展,用户对产品要求变化速度越来越快,多品种,小批量生产越来越普遍,这种生产方式使得生产环境越来越复杂。如何降低生产成本、提高生产效率和简化流程对于企业来说至关重要,要使生产效率能够有较大的提升,根据经验的管理模式很难有所提高,只能在其他方面寻找突破,即有效的生产调度。随着在生产过程中的逐步应用,生产调度技术对于企业生存与发展越来越重要。
在半导体制造系统中,设备一般都很昂贵,一台设备不止加工固定工艺流程中的某一道工序,而是工艺流程中大量存在相同工序重复访问同一台机器。如何合理分配和利用系统中有限的设备和资源,这正是其调度的目的。本文基于集成的方法把批处理机调度问题的两个子问题:工件分批和批调度,作为整体进行研究,提出了几种有效的调度算法,并通过仿真实验验证了算法的各项性能指标。
首先利用禁忌搜索来研究了多批处理机流水车间调度问题以最小化最大完成时间,利用启发式方法给定初始解,根据加工容量进行分批,并通过NEH对批次进行批调度。然后,通过互换方式获得新的邻域解,并决定是否接受新解。并和其他算法比较。计算结果验证了禁忌搜索在批处理调度方面具有良好的搜索性能。
其次针对目标函数为延迟时间的多批处理机流水车间调度问题进行研究。提出了一种有效的邻域搜索算法,通过工件互换和批互换直接得到了两个子问题的解。首先通过邻域搜索产生初始解,然后运用两种邻域操作来获得调度问题的解。通过仿真实验测试,计算结果显示针对多批处理机流水车间调度问题的求解该算法性能优越。
最后研究了多目标批处理机流水车间调度问题,集合了上述研究的两个目标函数:延迟时间和最大完成时间。利用获得的非劣解进行档案维护,提出了邻域搜索算法并运用加权方法平衡多个目标来获得最优解。