基于均衡机器能耗的绿色柔性作业车间多目标调度

摘要

在实际的车间生产系统中，机器是生产过程中不可或缺的一部分。机器若长期处于高能耗状态，会加速设备老化，增加故障发生概率，从而扰乱生产周期。相反，机器若长期处于闲置或低能耗状态，则会造成资源严重浪费。因此，能耗平衡是一个很值得探索的问题。针对上述问题，对均衡机器能耗的绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling problem with balanced machine energy consumption, GFJSP-BMEC)进行探讨，构建了最小化最大完工时间、机器间能耗差异与总能耗的加权和的双目标优化模型，提出了改进的第2代非支配排序遗传算法(improved non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ, INSGA-Ⅱ),并通过大量的数值实验证明了均衡机器能耗策略对完工时间和总能耗的影响。将INSGA-Ⅱ与第2代非支配排序遗传算法和多目标粒子群算法进行了比较，证明INSGA-Ⅱ在求解GFJSP-BMEC时的有效性和优越性。

关键词

绿色调度 / 多目标优化 / 柔性作业车间 / 均衡能耗 / INSGA-Ⅱ