面向加工时间可控的柔性作业车间节能调度问题建模

来源：计算机集成制造系统杂志2019年第5期北京时间：

作者：孟磊磊,张超勇,肖华军,詹欣隆,罗敏

单位：1.华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室2.湖北汽车工业学院电气与信息工程学院

摘要：针对制造车间能量利用率较低、节能潜力巨大的现状,以最小化车间总能耗和最大完工时间为目标,研究了考虑关机/重启节能策略和加工时间可控的柔性作业车间调度问题（FJSP）。首先,对考虑关机/重启节能策略和加工时间可控FJSP车间能耗进行了分析与建模;然后,根据加工时间可控FJSP特性,分别基于空闲时间与空闲能耗的建模思想,提出两个考虑关机/重启节能策略的混合整数线性规划（MILP）模型;最后,使用CPLEX求解器对20组测试实例进行求解,分别从尺寸复杂度与计算复杂度两方面对所提出的两个MILP进行对比评估。实验结果表明,所提出的两个MILP模型都是有效的,基于空闲能耗的MILP模型效果好于基于空闲时间的MILP模型。基于ε-约束法,将最大完工时间目标转换为约束条件,获得了问题的Pareto解,并进一步对所求解甘特图进行分析,挖掘了节能规则。

关键词：柔性作业车间调度,加工时间可控,混合整数线性规划,节能,&epsilon,-约束法

基金资助：国家重点研发计划资助项目（2016YFF0202002）;国家自然科学基金面上资助项目（51575211,51875429）;国家自然科学基金国际(地区)合作与交流资助项目（51861165202）。