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刚柔混合约束下柔性流水车间生产调度与设备维护集成优化
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作者 赵子夜 陈晓慧 +3 位作者 安友军 胡欣阳 周梦萦 刘盛望 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第3期939-954,共16页
为提高设备可靠性与生产效率,针对具有多品种混线生产和机器产能限定的半导体封装测试柔性流水车间,开展了生产调度与设备维护集成优化研究。构建了一个多目标集成优化数学模型,该模型考虑了有限缓冲区和交货期时间窗刚柔混合约束,并以... 为提高设备可靠性与生产效率,针对具有多品种混线生产和机器产能限定的半导体封装测试柔性流水车间,开展了生产调度与设备维护集成优化研究。构建了一个多目标集成优化数学模型,该模型考虑了有限缓冲区和交货期时间窗刚柔混合约束,并以最小化最大完工时间、平均流经时间、提前/拖期完工惩罚和机器负荷极差为优化目标。为实现高效求解,提出一种改进的双种群协同进化算法,该算法采用混合初始化方法生成高质量初始种群,并利用结合变邻域搜索和正交学习的混合局部搜索策略提高算法性能。以成都某半导体企业的封装测试产线为案例开展数值仿真实验,并通过对比分析验证了改进算子和所提算法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 柔性流水车间 生产调度与设备维护集成优化 有限缓冲区 交货期时间窗 改进双种群协同进化算法
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有限产能批量问题生产调度与设备维护集成优化研究 被引量:6
2
作者 李志颖 倪婧 +2 位作者 秦萍 闫玲 杨宏兵 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期30-35,共6页
基于有限产能批量问题模型,以多产品多阶段的单机系统为研究对象,以最小化的生产总成本(加工成本、库存成本、开机成本、缺货成本、换型成本以及维护成本)及最大化订单完成率为优化目标,对设备预防性维护和生产调度联合优化问题进行研... 基于有限产能批量问题模型,以多产品多阶段的单机系统为研究对象,以最小化的生产总成本(加工成本、库存成本、开机成本、缺货成本、换型成本以及维护成本)及最大化订单完成率为优化目标,对设备预防性维护和生产调度联合优化问题进行研究。建立了生产调度与设备预防性维护的联合优化模型,该模型可用于确定最优的预防性维护方案、生产批量大小以及加工顺序。利用改进后的差分进化算法对模型进行求解,仿真实验结果表明在相同的设备负荷条件下,该模型在故障维护次数、维护成本和生产总成本方面都要明显优于定周期维护模型。 展开更多
关键词 有限产能批量问题 生产调度 预防性维护 多目标优化
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半导体晶圆无损高速搬运设备集成优化调度研究
3
作者 唐宏博 《电子设计工程》 2025年第3期102-105,110,共5页
为紧凑、科学、高效地调度半导体晶圆搬运设备,研究半导体晶圆无损高速搬运设备集成优化调度方法。基于半导体晶圆无损高速搬运连接情况,考虑半导体晶圆无损高速搬运过程中的任务量大与工序复杂等特性,以整体时间间隔最小与整体搬运时... 为紧凑、科学、高效地调度半导体晶圆搬运设备,研究半导体晶圆无损高速搬运设备集成优化调度方法。基于半导体晶圆无损高速搬运连接情况,考虑半导体晶圆无损高速搬运过程中的任务量大与工序复杂等特性,以整体时间间隔最小与整体搬运时间最短为目标函数,构建半导体晶圆无损高速搬运设备集成优化调度模型,并设定目标函数的相关约束函数。针对双目标函数的调度模型,采用粒子群算法求解多目标函数,考虑标准粒子群算法求解过程中的收敛效率差等问题,利用异步学习因子优化标准粒子群算法,提升算法的收敛速度与全局搜索性能。实验结果显示,该方法目标函数求解效率较快,在保证完成搬运任务的基础上最大限度缩短搬运时间。 展开更多
关键词 半导体晶圆 搬运设备 集成优化调度 目标函数 约束条件 粒子群算法
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带退化效应多态生产系统调度与维护集成优化 被引量:11
4
作者 杨宏兵 沈露 +1 位作者 成明 陶来发 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期80-88,共9页
为了探索设备退化效应对维护和生产调度耦合关系的影响,对多态单机生产系统调度与预防性维护集成优化进行研究。基于预防性维护费用、工件加工成本以及工件完工回报值,建立了无限阶段平均期望报酬Markov决策模型,并分析和证明了该集成... 为了探索设备退化效应对维护和生产调度耦合关系的影响,对多态单机生产系统调度与预防性维护集成优化进行研究。基于预防性维护费用、工件加工成本以及工件完工回报值,建立了无限阶段平均期望报酬Markov决策模型,并分析和证明了该集成优化模型最优平稳策略的存在性,获得了该模型的最优方程。基于模型最优方程设计了一种无模型强化学习算法用于求解Markov决策模型,可有效解决传统动态规划算法在求解模型时所遭遇的维数灾和模型灾难题。为了评估该无模型强化学习的性能,基于无限阶段平均期望报酬设计了一种启发式求解算法,实验分析结果验证了所引入的无模型强化学习算法的有效性。最后,对该强化学习算法参数进行了敏感性分析,探索各参数对算法性能的影响,为算法设计及其性能提高提供了相应的实验依据。 展开更多
关键词 多态生产系统 集成优化 强化学习 退化效应 生产调度 预测性维护
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面向欣嘉园区间地铁工程施工机械设备优化调度
5
作者 李维维 《广东水利电力职业技术学院学报》 2025年第2期54-58,共5页
为满足地铁施工接续的紧凑性要求,针对欣嘉园区间地铁工程施工过程提出机械设备优化调度方案。考虑时间重叠和不重叠两种情况来计算施工工序相关性。基于任务间的搭接约束情况构建机械设备动态优化调度模型。以总施工时间和作业工序间... 为满足地铁施工接续的紧凑性要求,针对欣嘉园区间地铁工程施工过程提出机械设备优化调度方案。考虑时间重叠和不重叠两种情况来计算施工工序相关性。基于任务间的搭接约束情况构建机械设备动态优化调度模型。以总施工时间和作业工序间时间间隔最短为目的构建优化调度目标函数。利用改进人工蜂群算法进行迭代求解,得到最优调度方案。实验结果表明,该方法应用后所有施工工序总间隔时间为22.1 h,能够满足相关要求。 展开更多
关键词 地铁工程 机械设备 动态调度 集成优化 改进人工蜂群
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考虑软时间窗限制和模糊旅途时间的生产配送集成调度优化
6
作者 黄铭 杜百岗 +1 位作者 郭钧 李益兵 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2002-2012,共11页
针对考虑软时间窗限制和模糊旅途时间的生产配送集成调度问题,本文构建了以生产-库存-配送总成本和提前延期加权惩罚时间为双优化目标的混合整数非线性规划模型.定义了一种模糊加权叠加操作,进行模糊加权惩罚时间的计算.基于优化问题结... 针对考虑软时间窗限制和模糊旅途时间的生产配送集成调度问题,本文构建了以生产-库存-配送总成本和提前延期加权惩罚时间为双优化目标的混合整数非线性规划模型.定义了一种模糊加权叠加操作,进行模糊加权惩罚时间的计算.基于优化问题结构设计了三阶段解码规则,其中涉及巡回环的划分,通过计算巡回环的最佳配送出发时间获得批次制造顺序,以及采用后向调整策略进行批次和巡回环的协调.提出了一种自适应变邻域搜索改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II-AVNS)求解该问题.其中根据问题特征设计了5种具有不同搜索性能的邻域结构,通过自适应选择机制提高优秀邻域结构的执行次数.并且为避免迭代后期邻域结构选择固化,提出了邻域结构分值重置操作.实验结果表明NSGA-II与AVNS的融合,较好的平衡了算法的探索和开发能力,是求解该问题的一种极具竞争力的方法. 展开更多
关键词 生产配送集成调度 软时间窗 模糊旅途时间 模糊加权叠加 自适应变邻域搜索 多目标优化
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基于质量约束的生产调度与设备维护联合优化模型分析 被引量:5
7
作者 成克强 戴青云 王美林 《制造业自动化》 CSCD 北大核心 2022年第1期160-163,190,共5页
本文主要研究车间生产管理中设备维护维修、生产调度、质量控制三者联合优化问题。在质量控制成本约束下,研究生产调度和设备维护维修联合优化模型,旨在通过优化工艺过程质量控制成本函数参数与预防性维护时间变量,获得单位时间预期成... 本文主要研究车间生产管理中设备维护维修、生产调度、质量控制三者联合优化问题。在质量控制成本约束下,研究生产调度和设备维护维修联合优化模型,旨在通过优化工艺过程质量控制成本函数参数与预防性维护时间变量,获得单位时间预期成本最小值。通过采用启发式算法,得出最优质量控制成本函数参数与预防维护时间参数组合,与生产调度计划相结合,确定最优生产排序,使延期交货造成的惩罚值最小,并分析相关参数对单位时间成本值的影响。通过扩展案例,对比单独优化,得出联合优化有助于提升经济效益。 展开更多
关键词 质量约束 设备维护 生产计划 联合优化
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订单型机器人冲压单元排样选配与生产调度集成优化
8
作者 彭远刚 刘忠喜 +2 位作者 曾文玉 姜瑞森 李明富 《南方农机》 2024年第13期1-4,16,共5页
【目的】解决订单式冲压生产中,生产准备周期长、效率低且资源利用率低等问题。【方法】提出一种将排样选配与生产调度进行集成优化的思路来解决上述问题。建立了以最小化中间库存、换模次数、总拖期时间为优化目标的集成优化模型,设计... 【目的】解决订单式冲压生产中,生产准备周期长、效率低且资源利用率低等问题。【方法】提出一种将排样选配与生产调度进行集成优化的思路来解决上述问题。建立了以最小化中间库存、换模次数、总拖期时间为优化目标的集成优化模型,设计了一种将排样选配与生产调度统一考虑的多层结构编码方法和一种考虑机器人调度策略的解码方法,提出了混合鲸鱼优化算法(HWOA)并应用该算法对此集成优化问题进行求解,然后设计多组测试算例,将HWOA与其他算法进行了对比。【结果】1)HWOA获得的Pareto解是最优解,质量比NSGA-II、HNSGA-II、MOGA、PSO+SA获得的Pareto解都要好;2)HWOA单独运行各算例10次后,从最终的Pareto解集中筛选出来的最满意解结果均较好,符合计算目标。【结论】实验结果验证了该算法的可行性和有效性,相对于其他算法,HWOA在解决IOLS-ORSC问题上具有一定的优越性;文章提出的解码方法考虑了机器人的调度策略,实现了RSC中物料运输任务与生产任务的协调分配;未来可以将几何排版与冲压工艺考虑进来,进一步提高研究的实际应用价值。 展开更多
关键词 调度优化 集成优化 冲压生产调度 排样选配 机器人冲压单元
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一种流水车间预测性维护与生产调度集成优化方法 被引量:4
9
作者 李杨 杨明顺 +3 位作者 陈曦 韩周鹏 徐二宝 李言 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第7期1055-1061,共7页
生产调度和设备维护是制造车间的两项重要活动,将预测性维护与生产调度研究相结合,既能保证车间生产调度计划正常运行,提升车间加工效率,提高产品质量;又有效地控制机器维护成本,对企业内部资源整合,做出合理分配。针对车间物联网环境... 生产调度和设备维护是制造车间的两项重要活动,将预测性维护与生产调度研究相结合,既能保证车间生产调度计划正常运行,提升车间加工效率,提高产品质量;又有效地控制机器维护成本,对企业内部资源整合,做出合理分配。针对车间物联网环境下设备预测性维修及生产调度困难问题,提出了一种流水车间设备预测性维护与生产调度集成优化方法。以机器发生故障时所属的状态区间为维护活动的决策依据,考虑机器完美维护和非完美维护两种维护方式,建立流水车间以加工时间最小为目标的预测性维护与生产调度集成优化模型,并设计一种改进的蝙蝠算法求解该问题。最后通过实例验证了所提方法的有效性与可行性。 展开更多
关键词 预测性维护 生产调度 集成优化 蝙蝠算法
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基于智能监测的水泥生产线设备维护与管理优化研究
10
作者 陈述 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2024年第4期0030-0033,共4页
本文旨在深入探讨基于智能监测技术的水泥生产线设备维护与管理优化方法。通过对先进的工业互联网技术平台在华润水泥生产线中的应用进行案例分析,本文详细阐述了该平台在提升设备维护效率、优化生产流程以及强化安全管理方面的实际成... 本文旨在深入探讨基于智能监测技术的水泥生产线设备维护与管理优化方法。通过对先进的工业互联网技术平台在华润水泥生产线中的应用进行案例分析,本文详细阐述了该平台在提升设备维护效率、优化生产流程以及强化安全管理方面的实际成效。研究发现,通过智能监测技术的应用,实现了设备故障的预测性维护,降低了故障率,提高了生产效率。同时,平台的多专业、多部门数字化协同功能也有效提升了项目管理效率和建设质量。本文的研究结果为水泥行业的数字化转型和智能化升级提供了有益的参考。 展开更多
关键词 智能监测 水泥生产线 设备维护 管理优化 工业互联网平台
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基于双层循环的流水车间调度与设备维护鲁棒集成优化方法 被引量:2
11
作者 高明中 唐秋华 钱新博 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期188-195,共8页
针对流水车间调度、预防维护、故障维护的集成优化问题,为了制定出在随机故障影响下仍然相对稳定的调度方案,特提出一种采用双层循环结构的鲁棒优化算法。外层循环通过邻域搜索优化加工序列,确定预防维护位置;在内层循环的灰狼优化算法... 针对流水车间调度、预防维护、故障维护的集成优化问题,为了制定出在随机故障影响下仍然相对稳定的调度方案,特提出一种采用双层循环结构的鲁棒优化算法。外层循环通过邻域搜索优化加工序列,确定预防维护位置;在内层循环的灰狼优化算法中嵌入两种改善算子:一是采用基于关键路径的启发式规则改善闲置时间初始解的性能,二是利用交叉算子加强低等级狼群间的信息交流。实验结果表明,与对比算法相比,本文算法能取得的最优解和平均解的性能更优越,插入闲置时间方法所获得的调度方案更具鲁棒性。 展开更多
关键词 流水车间调度 预防维护 故障维护 鲁棒优化 集成优化 灰狼优化算法 关键路径
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多级车间生产计划和调度的集成优化 被引量:17
12
作者 张晓东 严洪森 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期98-105,共8页
针对一类多级制造系统建立了生产计划和调度的集成优化模型。该多级制造系统为三种类型车间的一个串联,主要有作业车间、并行生产车间和流水车间,且终端产品和上游车间制造的零部件之间为装配关系,因此生产关系十分复杂。在分析批量生... 针对一类多级制造系统建立了生产计划和调度的集成优化模型。该多级制造系统为三种类型车间的一个串联,主要有作业车间、并行生产车间和流水车间,且终端产品和上游车间制造的零部件之间为装配关系,因此生产关系十分复杂。在分析批量生产特点的基础上给出了一个批量动态分割合并算法,并构造了一个基于遗传进化的启发式算法对该模型进行求解。与递阶分解方法的比较试验表明所提出的集成优化方法是有效的。 展开更多
关键词 多级制造系统 生产计划 调度 集成优化 批量分割 车间生产计划 多级 制造系统 优化模型 启发式算法
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考虑衰退的流水车间生产与预防性维护集成调度方法 被引量:9
13
作者 周炳海 刘子龙 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1272-1278,共7页
为有效解决流水车间生产与预防性维护的集成调度问题,提出考虑设备衰退的基于改进人工蜂群算法的集成调度方法。对具有设备衰退特征的流水车间集成调度问题域进行了描述,并以最小化完工时间和最小化维护成本为优化目标建立了数学规划模... 为有效解决流水车间生产与预防性维护的集成调度问题,提出考虑设备衰退的基于改进人工蜂群算法的集成调度方法。对具有设备衰退特征的流水车间集成调度问题域进行了描述,并以最小化完工时间和最小化维护成本为优化目标建立了数学规划模型。针对生产与维护两个决策变量,提出改进双目标人工蜂群算法。该算法融合改进的基于分类排序的Pareto遗传算法的快速排序规则,引入局域禁忌搜索策略和概率接受准则以提高搜索性能。仿真实验表明了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 设备衰退 集成调度 人工蜂群算法 预防维护 双目标
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基于交替迭代遗传算法的多级车间生产计划与调度的集成优化 被引量:8
14
作者 熊福力 严洪森 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期183-187,共5页
为了提高多级生产系统的运作效率,研究了一类多周期的多级车间生产计划与调度的集成优化问题,该生产系统由一级混批Job-shop车间和一级混流装配车间串联而成.首先建立了该类集成优化问题的混合整数规划模型,该模型从上下游生产车间的需... 为了提高多级生产系统的运作效率,研究了一类多周期的多级车间生产计划与调度的集成优化问题,该生产系统由一级混批Job-shop车间和一级混流装配车间串联而成.首先建立了该类集成优化问题的混合整数规划模型,该模型从上下游生产车间的需求关系出发,综合考虑上下游车间的物料平衡、设备负荷以及开工位置等约束条件,同时满足优化上下游生产线的费用目标.然后提出了一种交替式混合遗传协调优化算法求解该集成优化问题,其主要思想是给定计划用一种混合遗传算法求调度,反过来给定已求调度用另一种混合遗传算法求取新计划,如此不断交替使用2种混合遗传算法实现计划与调度的同时优化.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 多级车间 生产计划和调度 集成优化 交替迭代方法 混合遗传算法
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柔性车间调度与设备维护的联合优化研究 被引量:6
15
作者 马慧民 叶健飞 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第7期248-250,共3页
在现实生产中,生产调度和设备维护具有相互影响的关系,应将两者统筹优化。在理论研究中,柔性车间调度和设备维修决策的联合优化问题尚鲜有研究。为解决这一问题,以车间调度理论和预防性维护理论为基础,建立了柔性车间调度和设备维护的... 在现实生产中,生产调度和设备维护具有相互影响的关系,应将两者统筹优化。在理论研究中,柔性车间调度和设备维修决策的联合优化问题尚鲜有研究。为解决这一问题,以车间调度理论和预防性维护理论为基础,建立了柔性车间调度和设备维护的联合优化模型。同时依据问题的特性,设计了求解上述模型的双层编码遗传算法方案。最后通过实例进行仿真,得出了满足总完工时间最小条件下的最优生产和维修方案。通过与独立决策结果对比,证明了联合优化模型和算法的有效性。 展开更多
关键词 柔性车间调度 设备维护 联合优化 遗传算法
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集成设备状态控制的柔性作业车间节能调度方法
16
作者 梁啸林 江志刚 +3 位作者 朱硕 张华 鄢威 张成根 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3889-3900,共12页
柔性作业车间节能调度与设备节能控制是优化车间加工能耗和空闲能耗的两个关键步骤,但以往设备节能控制与调度通常分段进行优化,忽视了调度优化结果对设备状态控制决策过程的强约束,从而限制了车间的节能优化潜力。为此,提出一种设备状... 柔性作业车间节能调度与设备节能控制是优化车间加工能耗和空闲能耗的两个关键步骤,但以往设备节能控制与调度通常分段进行优化,忽视了调度优化结果对设备状态控制决策过程的强约束,从而限制了车间的节能优化潜力。为此,提出一种设备状态控制与车间节能调度集成优化的方法。首先,通过分析工件排序、设备选择和设备节能控制策略变化对车间能耗的综合影响,建立集成设备状态控制的车间调度优化模型。其次,根据集成优化问题特性,设计了一种基于工件序列、机器序列和设备状态控制序列的三层式编码方式,同时,提出自适应分层策略和节能调度规则改进多目标优化算法对集成优化模型进行求解。最后,结合Brandimarte中的标准算例,通过对车间调度和设备状态控制分段式优化结果进行对比,验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 节能调度 集成优化 设备状态控制 柔性作业车间 多目标优化算法
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环形生产线缓冲区配置及设备布局集成优化 被引量:2
17
作者 张瑞 刘雪梅 《现代制造技术与装备》 2018年第2期80-83,共4页
研究了缓冲区配置及设备布局模型,结合环形生产线构型特征,分析线上缓冲区配置与设备布局的关联,提取共同约束条件及物流路径长度、生产率、托盘数等关键生产线评价指标作为目标函数,建立缓冲区配置及设备布局集成优化模型,并利用NSGA-I... 研究了缓冲区配置及设备布局模型,结合环形生产线构型特征,分析线上缓冲区配置与设备布局的关联,提取共同约束条件及物流路径长度、生产率、托盘数等关键生产线评价指标作为目标函数,建立缓冲区配置及设备布局集成优化模型,并利用NSGA-II进行多目标求解。经过实例验证,该方法具有有效性。 展开更多
关键词 环形生产线 缓冲区配置 设备布局 集成优化 NSGA-II
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成组生产计划与调度的集成模型及遗传优化
18
作者 周国华 赵正佳 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期345-348,共4页
基于2工序成组生产系统的生产量与作业顺序的优化模型,扩展并建立了成组流水线上多品种多工序加工时生产计划和调度的集成模型.针对这一模型的特点,提出了1种二进制编码与有序编码相结合的2层次遗传优化方法.最后给出了计算实例,计算机... 基于2工序成组生产系统的生产量与作业顺序的优化模型,扩展并建立了成组流水线上多品种多工序加工时生产计划和调度的集成模型.针对这一模型的特点,提出了1种二进制编码与有序编码相结合的2层次遗传优化方法.最后给出了计算实例,计算机模拟结果说明了这一方法的有效性. 展开更多
关键词 成组生产系统 成组流水线 生产计划 生产调度 集成模型 遗传算法 遗传优化
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设备集成维护管理模式及优化策略研究
19
作者 李冬霜 孙京尧 《科技资讯》 2015年第7期113-113,共1页
在社会不断进步的过程当中,我国各个领域都实现了进一步的发展,这就使得各种设备实现了全面的更新换代,且在这些传统设备的基础之上,一些新型的设备逐渐出现,并被广泛的应用在了我国各个行业中。然而,就我国目前的情况来看,设备集成维... 在社会不断进步的过程当中,我国各个领域都实现了进一步的发展,这就使得各种设备实现了全面的更新换代,且在这些传统设备的基础之上,一些新型的设备逐渐出现,并被广泛的应用在了我国各个行业中。然而,就我国目前的情况来看,设备集成维护管理模式依旧存在着比较多的问题,且这些问题的出现,也在很大程度上降低了设备集成维护管理的效率。于是,如何对设备集成维护管理模式进行科学地优化,成为了我国各个行业的首要任务。因此,该文将针对设备集成维护管理模式,同时结合该研究者多年的工作经验,对优化策略进行详细的分析和探究。 展开更多
关键词 管理模式 设备 集成维护 优化
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多机串行系统的生产批量与维护计划集成优化 被引量:6
20
作者 冷乔 王丽亚 +1 位作者 赵世雄 郑宇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1945-1952,共8页
在无缓冲串联系统生产环境下,假定设备基于加工失效,系统中存在完美维护和非完美维护两种方式,维护资源有限。在考虑缺货和库存成本的基础上研究生产批量计划与设备预防性维护计划集成决策方法,建立了多机串联系统集成计划数学模型。针... 在无缓冲串联系统生产环境下,假定设备基于加工失效,系统中存在完美维护和非完美维护两种方式,维护资源有限。在考虑缺货和库存成本的基础上研究生产批量计划与设备预防性维护计划集成决策方法,建立了多机串联系统集成计划数学模型。针对该模型的复杂非线性特征,提出一种分阶段决策求解方法。采用遗传算法高效寻找维护组合来分析模型求解空间巨大的问题。通过数值实验将所提方法与枚举法和经典算法进行了比较,验证了其有效性。 展开更多
关键词 生产批量计划 设备维护计划 集成优化 多机串行系统
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