考虑返工的生产运营联合优化
最优化与控制
2024-11-05 v1 统计方法学
摘要
为提升生产系统的综合效率，本研究聚焦于产品返工场景下的调度与机器维护联合优化问题。主要挑战在于产品质量、机器可靠性与生产调度之间的相互依赖性，加之机器退化与产品质量不确定性带来的扰动，这在先进制造系统中普遍存在。为解决此问题，我们研究了这三方面之间的动态关系，命名为QRP协同效应。基于此，我们构建了一个优化模型，整合生产调度、机器维护与产品返工决策，在混合整数规划框架下涵盖随机退化与产品质量不确定性。为有效求解该问题，我们提出了一种双模块求解框架，通过动态通信整合规划与评估以改进解。通过分析该联合优化问题的结构特性，我们设计了一种高效的求解算法，利用生产系统状态与计算资源的原位条件信息实现交互机制。所提方法已通过对比与消融实验得到验证。实验结果表明，在涉及返工的场景中，生产系统效率显著提升，机器维护成本降低。
引用
@article{arxiv.2411.01772,
title = {Joint optimization for production operations considering reworking},
author = {Yilan Shen and Boyang Li and Xi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01772},
year = {2024}
}