4、基于代理的车间调度：解决大规模生产难题

基于代理的车间调度：解决大规模生产难题

一、引言

车间操作调度长期以来被视为经典的NP难题。对于小规模生产，涉及的操作和工人数量较少，使用约束编程等传统方法能在合理时间内解决调度问题。然而，随着生产规模的扩大，找到解决方案的时间会急剧增加。为应对大规模生产调度挑战，我们引入一种方法，将全局调度问题分解为多个局部小问题，并借助受人类思维启发的启发式算法快速找到满意的解决方案。该方案结合了可扩展的基于代理的解决方案和多个并行运行的约束求解器实例，下面以空客A350机身组装为例进行说明。

二、空客案例

空客的生产组织呈现出多层次的特点，包括工厂、装配线和工位三个层面，体现了生产的整体性原则。
- 生产结构 ：空客工厂有多个装配线，分别负责不同飞机部件的生产，如A350机身、机翼等。每个工厂生产特定的飞机部件，并为其他工厂提供产品。工厂内部由一个或多个装配线组成，每个装配线又包含多个工位。例如，A350中后机身装配线有6个工位，机身在工位间流动，工位编号按预计起飞天数递减排列。
- 物流管理 ：外部供应商的物流和厂内物流采用即时原则，减少了存储和仓库的需求。
- 工位配置 ：每个工位配备特定的工具，并有一定数量的工人，工人具备与计划操作相应的资格。
- 作业依赖 ：不同作业之间存在多种依赖关系，这些依赖是实现有效调度的约束条件。常见的作业依赖类型如下表所示：
| # | 依赖类型 | 描述 |
| — | — | — |
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