自我調適動態排程的方法

Abstract

在複雜和動態的製造系統中，排程是一個重要的工作。要有效地改善排程績效，必須有一系統化的方式來整合訂單開立和派工決策。而適度地導入生管人員的經驗和知識，亦可以有效地處理製造系統中雜亂的資訊和事件。 瓶頸資源的作業順序是排程活動的重點，也是影響系統績效的關鍵。因此，本研究提出一自我調適動態排程方法來改善製造系統的績效。此排程方法使用一修改式塔布(Tabu)搜尋法以建立一良好的瓶頸資源作業順序，藉著瓶頸資源的排程資訊來協調訂單開立和派工決策的進行。此外，本研究藉著模糊理論和遺傳演算法，將生管人員經驗和知識建立成一個知識庫，以協助現場排程的工作。 雖然自我調適動態排程方法仍有許多待探討的問題。但是根據模擬結果的顯示，利用瓶頸資源的排程資訊，搭配生管人員經驗和知識的規則庫來協調訂單開立和派工決策的進行，確實能改善系統的績效。因此，自我調適動態排程方法是一個值得進一步研究的主題。

Scheduling plays an important role in a complex and dynamic manufacturing environment. To enhance scheduling performance, a systematic approach that effectively integrates order release and dispatching decisions is necessary. In addition, to incorporate with planners' or shop supervisors' knowledge and experiences, vague information and events of a manufacturing system can be efficiently managed. Besides, operation sequence of bottleneck is the core of scheduling activities and the primary key of improving system performance. In this study, a self-adaptive dynamic scheduling methodology focusing on the above intentioned characteristics is proposed. This methodology uses a modified Tabu search method to optimize the operation sequence of bottleneck. Order release and dispatching decisions are made, thereafter, according to scheduling information of bottleneck. Fuzzy theory incorporated with genetic algorithm is applied to construct a knowledge base with planners' knowledge and experiences which can improve the proceeding shop's scheduling decisions. Although the proposed self-adaptive dynamic scheduling methodology still has some unsolved problems, simulation results show that both knowledge base and bottleneck schedule can be used to effectively improve performance of manufacturing systems. 英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ii 致 謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iii 目 錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iv 表 目 錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vi 圖 目 錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．viii 第一章 緒論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1 研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.3 研究範圍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.4 論文架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第二章 文獻探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 第三章 自我調適動態排程系統之架構．．．．．．．．．．．．13 第四章 自我調適動態排程系統的發展．．．．．．．．．．．．17 4.1 瓶頸資源作業順序的擬定．．．．．．．．．．．．17 4.1.1 目標函數的決定．．．．．．．．．．．．．19 4.1.2 鄰域的選取．．．．．．．．．．．．．．．20 4.1.3 初始順序的決定．．．．．．．．．．．．．22 4.1.4 瓶頸資源作業順序的建立．．．．．．．．．26 4.2 知識庫的建構．．．．．．．．．．．．．．．．．33 4.2.1 規則的建立．．．．．．．．．．．．．．．34 4.2.2 歸屬函數的設定．．．．．．．．．．．．．38 4.2.3 歸屬函數的調整．．．．．．．．．．．．．41 4.3 排程決策的整合．．．．．．．．．．．．．．．．43 第五章 自我調適動態排程系統的評估．．．．．．．．．．．．45 5.1 製造系統的模式和SA排程法．．．．．．．．．．45 5.1.1 製造系統的模式．．．．．．．．．．．．．45 5.1.2 SA排程法．．．．．．．．．．．．．．．．46 5.2 知識庫的評估．．．．．．．．．．．．．．．．．49 5.3 限制排程的評估．．．．．．．．．．．．．．．．54 5.4 SADSM的整合評估．．．．．．．．．．．．．．60 5.5 本章結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．67 第六章 結論與建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68 6.1 結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68 6.2 建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70 附錄A．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77 附錄B．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78