《Auction-based cooperation mechanism for cell part scheduling with transportation capacity constraint》

International Journal of Production Research/2018

1 摘要

        本文研究了具有运输能力约束的单元零件调度问题。在该问题中，零件可能需要访问不同的单元，它们必须通过自动引导车辆(AGV)转移。目标是最小化整个过程的制造跨度。建立了一个整数非线性规划(INLP)模型，用于机器、agv的分配和各部件的调度。提出了一种合理的运输方式，并提出了一种基于拍卖的启发式方法来解决这一问题，重点解决了在加工和运输过程中机器与agv之间的协作问题。拍卖包括两个方面:AGV拍卖和机器拍卖。在这两种拍卖中，agv和机器分别充当拍卖人，零部件充当投标人。提出了一种改进的析取图模型，用于优化基于拍卖方法得到的可行解。通过数值实验对基于拍卖的方法和改进的析取图模型进行了验证。结果表明了基于拍卖的方法和改进的分离图模型的有效性，并表明了AGV能力对调度部件的影响。

2 介绍

        单元制造（CM）是一种生产系统，在该生产系统中，同类生产过程的部件被分组在不同的制造单元中进行生产。CM十分适用于高度定制和复杂产品的中小批量生产。

        根据单元数，CMS的研究可分为：

                （1）单单元部件调度（single-cell part scheduling,S-CPS）:运输主要在细胞（cell）内将进行，称为细胞内移动.

                （2）多单元部件调度（multi-cell part scheduling,M-CPS）:在M-CPS中，一个部件不能再一个细胞中完成所有加工，部件访问不同的细胞是不可避免的，相对于细胞内运动，细胞间运动更为重要，称为细胞间运动。

        这篇文章解决问题的环境为M-CPS，所有细胞中AGV相同。这篇文章需要解决的问题是：如何时为指定的AGV转移零件、直接移动到该零件或在AGV上完成现有零件的转移后;如果有两个或多个部件等待同一AGV加载，则AGV首先移动到哪个部件;如何确定在AGV上卸现有零件的顺序。

3 论文解读

3.1 问题描述

        本文提出了一个由多个制造单元组成的元胞制造系统。每个单元的机器、AGV和零件的分配是事先确定的。对于所有细胞，每种类型只有一台机器。每个部件都有特定的加工路线，每个操作都在一台机器上进行。当一个部件需要从一个单元移动到另一个单元时，需要通过AGV进行转移。我们假设每个部件的体积相同，AGV的容量为n，即每个AGV最多可以同时处理n个部件。我们把每个部件的装卸当作一项运输任务。不同细胞间的运输时间与细胞和工件有关。忽略细胞内运输时间。各细胞内AGV相同，尽量在不同细胞内内平均分配，在细胞间运输时，如果剩余空间足够大，可以将零件装载在AGV上。当零件在机器上完成最后一次加工后，可以立即离开制造系统进行处理。提出的问题的目标是得到一个最小完工时间的调度方案。

3.2 算法求解

3.2.1 生成初始解

标签：运输能力,部件,调度,细胞,拍卖,零件,AGV,单元
来源： https://blog.csdn.net/crazy_girl_me/article/details/120110381