存在设备时间限制的两个企业协同的综合调度算法.docx
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2023-02-23
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1. 前言
随着工业经济的发展，建设高水平开放式区域协同创新体系成为工业经济发展的重中
之重。企业协同随之成为企业发展必须解决的问题。企业之间通过信息共享，从而实现加
工任务在合作车间之间的相互协调和交换，从而相互代为完成加工任务，使企业更大限度
地完成一些不能独立完成的任务，最大限度地减少设备空闲时间，提高设备的使用率，提
升企业收益，扩大企业规模。为此，协同加工更符合现阶段生产需求。关于车间调度问题
的研究，从车间类型分析，分为流水车间
[1]
和作业车间
[2]
。从车间数目分析，分为单车间和
多车间
[3]
。从加工设备属性分析，分为柔性车间
[4-6]
和非柔性车间。从目标数量分析，分为
单目标和多目标
[7-9]
。随着产品复杂度变高，单车间制造已经无法满足现阶段的需求。为
此，在单车间调度的基础上，众多学者对多车间以及分布式车间制造进行了深入的研究，
并取得了相应的成果
[10-15]
。
以上这些研究都是将产品分化成零部件，将零部件进行分批次加工，加工完成后再进
行组装，属于流水线工程，并没有考虑针对于单件复杂产品加工时，工序之间存在约束关
系，将加工和装配并行进行，从而实现缩短加工时间以及减少加工成本，提升产品的生产
效率。于是，谢志强等人
[16-19]
提出了一系列综合调度问题。关于综合调度问题的研究，从
产品角度分析，包含一般产品综合调度问题和特殊产品综合调度问题。一般产品综合调度
问题又分为单产品综合调度问题、多产品小批量综合调度问题。特殊产品综合调度问题分
为工序紧密衔接调度问题和工序非紧密衔接调度问题。以上对于综合调度的研究大部分为
单一企业内部车间问题，也就是一个企业内工件在单个车间或多个车间进行加工引发的一
系列问题。文献[20]提出的基于混合教学优化算法的多车间协作综合调度，虽然提出了车
间协作问题，但只考虑多车间设备集的交集部分且对于迁移问题的考虑固定且单一，并没
有实质上的解决车间协作的问题。而针对企业车间协同问题研究较少，企业协同主要是分
为两种，一种是自有加工企业设备使用时间存在限制，导致加工任务不能如期完成；另一
种是存有特殊工序在特殊设备上进行加工，自有加工企业缺少该工序所需加工设备。上述
两种情况使得自有加工企业都必须寻求其他加工企业进行辅助加工，从而完成加工任务。
而在实际生产过程中，由于加工设备的定期维护会出现设备的正常使用时间存在极大的限
制。因此，提出的存在设备时间限制的两个企业协同的综合调度算法即是针对企业车间协
同问题中自有加工企业设备使用时间存在限制的综合调度问题进行进一步的分析和研究。
设计加工任务分配策略保证了自有加工企业获得更多的收益，设计原加工企业工序车间选
择策略和协同选择策略，在考虑到运输问题并满足交货期的前提下选取获得收益更大的协
同加工企业。经过实例分析，该算法可以更好地解决加工企业由于设备使用时间的限制并
带有交货期和收益的企业车间协同综合调度问题。
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