集成工人和AGV的多要素柔性作业车间调度方法

来源：机械工程学报杂志2025年第18期北京时间：

作者：方遒, 宋豪杰, 卢弘, 毛建旭, 王耀南

单位：1. 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心 长沙 410082;2. 湖南大学电气与信息工程学院 长沙 410082

摘要：面向集成多种生产要素的智能车间，实现各类资源高效调度以完成任务，对提高生产效率具有重要意义和价值。针对一类考虑多要素的柔性作业车间调度问题，提出一种高效的混合进化算法。首先，基于对问题背景和多要素运行情况的分析，以最小化最大完工时间为目标，构建了含工件、机器、AGV和工人四种生产要素的柔性作业车间调度模型。然后，针对模型中不同决策变量的特点，提出结合启发式和随机式的混合初始化策略，以生成高质量的初始种群。根据个体的四层编码结构，设计基于经典遗传算子的全局搜索方法。针对易于陷入局部最优解的困境，提出记忆机制导向的多邻域局部搜索方法，以增强算法的局部搜索能力。最后，基于标准测试集生成了多组适用的算例，并设计一系列试验以验证算法的性能。试验结果表明，混合初始化策略和多邻域局部搜索能够有效地改善算法性能。与领域中多种先进的算法比较，所提算法在调度方案质量上更具优越性。

关键词：多生产要素,柔性作业车间调度,混合进化算法,启发式初始化,多邻域局部搜索；

基金资助：湖南创新型省份建设科技重大专项(2021GK1010)、国家自然科学基金(62293510)、湖南省自然科学基金(2023JJ30162)、岳麓山工业创新中心重大(2023YCII0102)、湖南省教育厅科学研究项目优秀青年(23B0029)和湖南省中央引导地方科技发展资金(2023ZYT003-1)资助项目