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洗发水行业中带有有限缓冲存储的流水作业调度 介绍 在本文中，我们解决了发生在精细作业行业中的调度问题。整个生产系统由三个方面的服务系统组成：生产，临时存储以及包装系统。生产过程是由包装过程主导的，其生产目标根据已知的具有决策力的市场需求而确定的。包装是在有足够的生产存储能力的假设下完成的。生产系统负责生产那些随后将在包装系统入瓶的产品。存储系统是产品生产与包装的接口环节，当一个产品生产出来时先被传输到存储区在到达包装系统之前。包含很多包装生产线的包装系统每天都要根据中期生产计划确定每一个包装线接下来24小时的产量。包装线的中期规划问题是针对诸如Mocquillon等的批量问题。一旦产量确定了，它就将产品的计划生产顺序发送给生产系统，同时也发送给各个包装线。几个生产单元组成生产系统，该系统负责生产产品并将产品批量输送给存储系统。带有存储箱的一批货物是根据计划为准备工作的包装线提供货物的。一个批处理是一个固定的不可分割的相同的洗发产品的处理量（12吨）。这里，不可分割指的是同一批次的产品只能存放在一个存储箱里并且只能在一个包装线完成装瓶工作。存储设备包含了很多不同存储能力的存储箱，并且每一个存储箱是直接连接到包装线的一个子系统上的。这就意味着一个批次的产品只能由之后要对它进行包装处理的包装线决定的存储箱存储。图一举了一个简单的例子，该例子包括3个生产单元，5个不同容量的存储箱，4条包装线。本文中我们主要讨论由不同存储容量引起的调度问题。 这里有几家不同的洗发水公司，每家的化学配方和外部包装特征都不同。因此，就算存储箱没装满，也不能将不同家的洗发水装进这个存储箱里。因此，下一个即将被存储的批次如果跟之前存储的洗发水不是同一家的，则一定要在新批次到达之前将存储箱刷干净。在这个临时存储调度问题中，我们的目标是使存储箱清洗次数最少同时使产品批次的延期的最小。延期是在交货期的基础上限定的，而交货期是对应于包装线该批次洗发水包装完毕的时间。在很多生产过程中中间存储还是至关重要的，像本文中的处理过程，在化工业中的应用更为广泛。从文学的高度粗略看一下，在解决车间调度问题的时候，有限中间存储设备的使用越来越广泛。在调度问题中提到了三种不同的中间存储方式。第一种是无限制的中间存储（UIS）：这里假设有一个无限的存储空间可以在任何时候容纳下所有的工作量。第二种是没有任何中间存储(NIS)：该方式假设经典的批次之间没有等待时间并且组织对生产资源的约束。最后一个是有限的中间存储(FIS)：这里假设只有有限的中间存储空间，只能装进有限数量的产品。有限中间存储可以被分为如图二所示的四种类型。FIS的第一种类型，如图中所示，是基于存储资源和车间机器之间的交互的，这就导致了共享FIS和专用FIS的一个区别。这种分解可以提炼分离平行的单位和单一的资源。如果存储资源在工作安排中至多被两台机器同时使用的话则可以说该存储资源是专用资源。 两种专用存储模型就出现了：（1）单机专用存储模型：它和调度学中广泛提到的经典中间存储缓冲区相对应。这种模型适用于可以混合存放多种产品的车间。（2）并行专用存储模型：在这里，调度作业上的存储单元可能是必要的 ，如果被认为是非零的安装成本。这种模式是非常适合不同液体类产品不能一起存储的化工行业。该模型被诺曼（1999年），Ku波段和卡里米（1988），Kim等人（1996年）多次在文献中提到和考虑。 如果车间中至少3台机器在共享某资源，则该存储资源就可以说是共享存储。对于这种情况我们也考虑到了两个模型：（3）单机存储共享资源：机器是要通过竞争来共享这些资源的。这种模型被广泛应用在网络系统中，还被科斯拉在1995年在印刷电路板的制造业中提到。（4）并行单元资源共享：几个有着不同容量的存储单元组成的一个多元化车间。这似乎说明该工作中提到的存储能力和这个模型是一致的。其他的一些包括存储平台的调度问题在很多文献中也有提到。 显然，像专用单元这样的简单模型已经被当成了很多研究的主题。但是想并行共享单元这样的模型却更加重要和复杂。它们可以作为多级车间的复杂阶段甚至瓶颈阶段的代表。当输送时间和启动时间非零的时候，存储的重要性可与生产的重要性相比一番，因此它的调度值得更深一步的研究。竭尽我们目前的所知，还没有在并行共享单元调度方面的相关研究文献。本文中提到的存储箱以及有着特殊限制的并行共享存储将在第二部分详述。值得注意的是，这些约束使得3个调度问题的交叉点处成为有存储缓冲限制或者需要考虑安装时间及成本以及有固定间隔时间的调度问题。关于缓冲能力有限的调度问题，我们更感兴趣的是流水作业车间中的复杂问题。Papadimitriou和Kanellaki已经在1980年指明有生产时限的双机车间的决策问题为NP难问题。Gapta在1986年也指出与启动时间