第08章 制造系统的调度控制 - 百度文库 (baidu.com)

模拟退火单机极小化总流水时间的排序问题_哔哩哔哩_bilibili

 

在单机调度问题中，工件的完工时间是一个至关重要的指标，因为它直接反映了生产效率的高低。而完工时间的计算，必须同时考虑工件的加工时间和等待时间，因为这两者共同决定了工件在机器上的整体处理时间。

加工时间，是工件在机器上进行实际加工所需的时间，这是由工件的特性、加工要求以及机器的性能决定的。一旦工件开始加工，这部分时间就是固定的，无法通过调度策略来改变。

然而，等待时间则是一个可以通过优化调度策略来减少的变量。等待时间可能由于多种原因产生，比如前一个工件尚未完成加工、机器暂时不可用、或者工件在等待被调度到机器上等。这部分时间的长短，直接受到调度策略的影响。

因此，在优化单机调度策略时，减少工件的等待时间是一个重要的目标。通过合理的调度，可以确保机器尽可能地连续工作，减少空闲时间；同时，也可以避免工件在机器前长时间等待，从而提高整个生产线的效率。

具体来说，优化调度策略可以从以下几个方面入手：

首先，可以对工件的加工顺序进行合理规划。通过优先级调度、最短作业时间优先等策略，可以确保机器优先处理那些加工时间短或者等待时间长的工件，从而减少整体等待时间。

其次，可以通过预测和规划来减少不确定因素对调度的影响。比如，可以预测工件的到达时间、加工时间以及机器的状态，从而制定出更加精确的调度计划。

最后，还可以引入先进的调度算法和技术，如启发式算法、人工智能等，来进一步提高调度的准确性和效率。

综上所述，在单机调度问题中，考虑工件的完工时间时必须同时关注其加工时间和等待时间。通过优化调度策略以减少等待时间，是提高生产效率的关键所在。这不仅有助于降低生产成本、提高产品质量，还能增强企业的市场竞争力。

 

等待时间过长在单机调度问题中，就像一场繁忙的交通堵塞，给整个生产线带来了诸多不利影响。

首先，想象一下你正在驾车前往一个重要会议，但前方因为交通事故造成了长时间的拥堵。你焦急地看着手表，每一秒都像是被拉长了一样。同样地，在生产线中，每个工件都在焦急地等待被加工，而长时间的等待就像是这场无尽的交通堵塞，让工件的“心情”也变得焦虑不安。

其次，等待时间过长会导致资源的浪费。就像堵车时，大量的汽车停滞不前，占用了道路资源却无法前行。在生产线中，机器在等待期间也无法创造价值，造成了生产能力的闲置。这种资源的浪费不仅增加了生产成本，还可能导致生产周期的延长。

再者，长时间的等待也会影响整体的生产节奏。就像交通堵塞会打乱原本的出行计划，使得到达目的地的时间变得不确定。在生产线中，工件的等待时间过长会破坏原本的生产计划，导致后续环节无法按时进行，进而影响到整个生产线的协调性。

最后，长时间的等待还可能对工件的质量产生潜在威胁。就像长时间停留在路边的汽车可能会受到阳光、雨水等自然因素的侵蚀，导致车漆褪色或部件老化。同样地，工件在等待期间也可能因为环境因素的影响而发生质量变化，如变形、氧化等。

综上所述，等待时间过长就像交通堵塞一样，给生产线带来了诸多不利影响。为了保持生产线的顺畅运行，我们需要优化调度策略，减少工件的等待时间，确保每个工件都能快速、高效地通过加工流程。

 

以下是一个关于SPT原则（最短作业时间优先）在实际应用中的例子：

假设我们有一个小型服装厂，其中有一台缝纫机负责将衣物的各个部分缝合在一起。每天，这台机器需要处理多种不同款式的衣物，每款衣物的缝合时间各不相同。

在没有应用SPT原则的情况下，缝纫机的调度可能是随机的或者按照衣物到达的顺序进行。这可能导致某些简单、缝合时间短的衣物等待时间过长，而一些复杂、缝合时间长的衣物却占据了机器的大部分时间。

现在，我们引入SPT原则。首先，服装厂对每款衣物的缝合时间进行了统计和评估。然后，根据这些时间数据，制定了一个基于SPT原则的调度计划。

按照这个计划，缝纫机优先处理那些缝合时间短的衣物。比如，一款简单的T恤可能只需要5分钟就能完成缝合，而一款复杂的连衣裙可能需要30分钟。在SPT原则下，T恤会被优先安排到缝纫机上，以确保机器的高效利用和减少等待时间。

通过这种方法，服装厂发现缝纫机的空闲时间大大减少，衣物的整体处理时间也缩短了。同时，由于简单衣物能够快速完成，复杂衣物虽然缝合时间长，但也不再因为长时间的等待而延误交货。

这个例子表明，通过应用SPT原则，我们可以优化生产线的调度，减少工件的等待时间，提高生产效率，从而为企业带来更大的经济效益。

预备知识：SPT原则