首先分析了矩阵式制造系统的发展现状,包括研究机构、研究方向和产业应用;其次归纳了矩阵式制造系统的关键技术,包括生产特性机理、制造单元配置方法、布局规划与重构策略、生产调度和仿真优化;最后探讨了矩阵式制造系统未来的发展趋势,包括加强理论研究、注重设备和硬件发展、推进多尺度系统设计与规划研究、开展动态实时生产调度研究、开发矩阵式制造系统专用仿真软件和推动矩阵式制造系统的产业应用。

为平衡Flow Shop生产计划和关键资源模具维护活动之间的冲突,集成生产排序和模具维护双变量,同时以提前/拖后惩罚和模具利用率为目标,建立了生产调度和模具预防性维护的集成优化数学模型。提出基于可行解和不可行解的改进双种群差分进化算法,以及改进的交叉策略,对所建模型进行优化求解。在不同问题规模下,对比改进双种群差分进化算法和NSGA-II算法的实验结果,实验表明改进双种群差分进化算法可有效求解此类问题,在保证解的质量的基础上可大幅度提高运算速度。

现代企业生产将会面临生产效率、经济及环境等多方面的需求,并且车间需要随时根据企业生产需求的改变调整生产调度策略。文章面向流水车间,建立了车间的生产运作时间,生产成本以及车间能耗的多目标数学模型,运用归一加权方法对量纲进行统一,并根据企业需求,通过层次分析法决策各指标权重,利用遗传算法对此问题进行寻优迭代,实时获取符合当下生产情况的调度优化方案,建立了一套面向高效、经济、节能的流水车间多目标调度优化方法。在此基础上,根据车间生产特点,提出了四种典型车间生产调度模式,并运用敏感性分析对车间生产模式进行判断。最后,以流水车间齿轮类零件加工为例,分析不同生产模式下车间调度方案,验证了模型的有效性与准确性。

对新产品试制车间的生产调度问题进行了分析,以成组技术优化排序的方法为工具,调整了在制品机械加工阶段的流程,提高了机器设备的利用率,缩短了新产品的研制周期。