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麻雀搜索算法解决柔性作业车间调度问题

杨红雄 王惠酩

杨红雄, 王惠酩. 麻雀搜索算法解决柔性作业车间调度问题[J]. 制造技术与机床, 2022, (7): 158-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.027
引用本文: 杨红雄, 王惠酩. 麻雀搜索算法解决柔性作业车间调度问题[J]. 制造技术与机床, 2022, (7): 158-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.027
YANG Hongxiong, WANG Huiming. Sparrow search algorithm to solve flexible job shop scheduling problem[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (7): 158-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.027
Citation: YANG Hongxiong, WANG Huiming. Sparrow search algorithm to solve flexible job shop scheduling problem[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (7): 158-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.027

麻雀搜索算法解决柔性作业车间调度问题

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.027
详细信息
    作者简介:

    杨红雄,女,1971年生,博士,教授,主要从事高端装备产业技术经济论证方面的研究。E-mail:511058593@qq.com

    通讯作者:

    王惠酩,男,1997年生,在读硕士,研究方向为智能算法与车间调度。E-mail:1021994035@qq.com

  • 中图分类号: TP278

Sparrow search algorithm to solve flexible job shop scheduling problem

  • 摘要: 为解决传统的元启发式算法在处理柔性作业车间调度问题(flexible job shop scheduling problem, FJSP)时的收敛速度较慢,易陷入局部最优等问题,提出了麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)解决FJSP问题的优化方法。首先,分析和研究了柔性作业车间调度问题并针对问题的特点进行数学建模和仿真模拟,以实现最大完工时间的最小化和总能耗的最优化;然后,提出了解决问题的优化研究方法和柔性作业车间调度分析问题的编码方式,建立了求解FJSP的SSA流程;最后,根据标准算例数据和实际车间生产数据对算法进行仿真模拟,证明了应用SSA在求解FJSP问题的可行性、优越性和高效性,助力车间的智能化管控。

     

  • 图  1  编码方式

    图  2  算法流程图

    图  3  实际案例甘特图

    图  4  Kacem1最优解的甘特图

    图  5  Kacem2最优解的甘特图

    表  1  3$ \times $5的完全柔性作业车间加工时间表

    工件工序可选机器
    M1M2M3M4M5

    N1
    O1154262
    O1223734
    O1383255

    N2
    O2125344
    O2245378
    O2323251

    N3
    O3135365
    O3237247
    O3327264
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    表  2  算法参数

    种群大小迭代次数发现者比例安全阈值$ {\omega }_{1} $$ {\omega }_{2} $
    20030020%0.50.70.3
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    表  3  实际案例实验结果

    目标tsPSOCMABCSSA
    ${C}_{ {\rm{max} } }$11121112111112
    $ {W}_{t} $50434544454641
    加权值22.721.321.221.621.221.520.7
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    表  4  实际案例实验结果

    算例名称
    (问题规模)
    目标AL+CGACSTAHTABCSSA
    Kacem1${C}_{{\rm{max}}}$68$ \mathrm{N}/\mathrm{A} $$ \mathrm{N}/\mathrm{A} $677
    $ {W}_{t} $1615151516
    加权值9108.79.49.7
    Kacem2${C}_{{\rm{max}}}$$ \mathrm{N}/\mathrm{A} $11121111121112
    $ {W}_{t} $32323334333234
    加权值17.318.017.617.918.317.318.6
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-02
  • 录用日期:  2022-05-11

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