调度问题是制造流程规划和管理中最关键的问题之一。
这个领域最困难的问题之一是作业车间调度问题(Job-shop Scheduling Problem, JSP),该问题中,一组机器需处理一组工件,每个工件由一系列具有先后顺序约束的工序形成,每个工序只需要一台机器,机器一直可用,可以一次处理一个操作而不会中断。决策内容包括如何对机器上的工序进行排序,已优化给定的性能指标。 JSP的典型性能指标是完工时间 (makespan),即完成所有工作所需的时间。 JSP是一个众所周知的NP难题。
柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem, FJSP)是经典JSP的拓展,该问题中每个工序允许在一组可用机器中的任何一个上进行处理。FJSP比传统的JSP更难,因为它引入了除了排序之外的另一个决策内容,即作业路径。确定作业路径意味着为每个工序决定使用哪台机器处理它。
FJSP可被定义为:
- 有
个工件,用
索引,这些工件彼此互相独立。第
个工件用
表示。
- 每个工件
有
个工序,和一系列顺序约束
.
- 每个工件
的工序用
表示。
- 有
个机器,用
索引。
- 对于每个工序
,都有一系列机器
有能力加工它。
- 工件
在机器
上的处理时间是给定的,并且用
表示。
- 每个工序在加工时都不能被中途打断。
- 一个机器在任何时间最多能够处理一个工件。
下面是一个例子:
7 | 7 | 5 | |
8 | 5 | ||
5 | |||
3 | 4 | ||
7 | 6 | 3 | |
1 | 2 |
在这个例子中,有3个工件,它们分别具有2,3,1个工序。工件1的工序2()可被2台机器处理,并且在机器3上处理的时间为
.
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