基于超启发式的混装作业车间批量流调度

来源：计算机集成制造系统杂志2026年第4期北京时间：

作者：曾宇, 唐秋华, 江淦, 齐航, 成丽新

单位：1.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室2.武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室3.武汉科技大学精密制造研究院4.中车长春轨道客车股份有限公司

摘要：混装作业车间是作业车间的一类现实化拓展,经个性化加工与混流装配完成多类型复杂结构件的共线生产,其两阶段的批量分歧易导致阶段间衔接不畅或库存水平居高不下。针对混装作业车间批量流调度问题,以制造周期、总库存时间、生产切换次数最小化为优化目标,建立了包含加工批量、子批加工排序和产品装配排序三类决策的混合整数线性规划模型,并提出一种基于强化学习的超启发式算法(RLHEA)来求解。针对问题目标提出了基于多重规则的初始化;设计了能够同时探索多维解空间的交叉算子和针对目标的邻域搜索算子;基于目标导向融合算子设计了多套优化策略;提出了基于强化学习的超启发式算法框架,自适应推荐当前场景下最优的优化策略;提出了保留原解部分特性的重启策略,助力算法跳出局部最优。实验结果表明所提算法在多样性、收敛性和稳定性方面显著优于对比算法。所提模型和方法为制造行业提供了混装作业车间运行理论与技术支持,有利于精准调控在制品库存、稳定生产过程。

关键词：混装作业车间,批量流,混合整数线性规划模型,超启发式,强化学习

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52275504)。