High Multiplicity Scheduling with Switching Costs for few Products
本文研究了单机容量受限的批量生产问题的一个变形，该问题具有序列相关的设置成本和产品相关的库存成本。我们给定一台机器和一组产品，这些产品与恒定的需求率、最大装载率和单位时间的持有成本相关联。将生产从一种产品切换到另一种产品会产生基于两种产品的测序成本。在这项工作中，我们表明，通过考虑高的多重性设置和切换成本，即使是平凡的情况下，相应的“正常”的同行变得不平凡的大小和复杂性。我们提供一种和两种产品的解决方案。
2015-04-01 math.OC
Efficient Algorithms for Energy-Aware Single-Machine Scheduling with Battery Storage
Ghent University（根特大学）；Flanders Make（弗拉芒制造研究所）
针对分时电价下带电池储能的单机调度问题，提出两种数学启发式算法以协调生产与储能决策，降低能源成本。
2026-09-11 math.OC
Scheduling of Dynamic Electric Loads Using Energy Storage and Short Term Power Forecasting
在本文中，我们制定了一个优化的方法来安排电力负荷的短期预测随时间变化的电力生产和存储的能力，只有有限的电能。所提出的方法是独特的和通用的，因为它允许调度的电力负载，每个都有自己的动态功率需求在开/关切换，同时还允许规范的最小开/关时间分别为每个负载。该优化方法被制定为一个并行枚举的所有可能的开/关时间的电力负载使用移动时间的方法，其中只需要一个短期的电力生产预测，而在同一时间考虑到电能存储和电力输送的电池系统的约束。结果表明，优化的复杂性（枚举数）是有限的，在短期的电力生产预测和电力负荷的最小开/关时间的数据点的数量。有限的复杂性以及并行枚举允许大量负载的实时操作调度。本文所示的仿真结果表明，相对短期的功率预测曲线可以用来有效地调度动态负荷与各种动态负荷曲线。
2016-07-25 math.OC
Extended Load Flexibility of Utility-Scale P2H Plants: Optimal Production Scheduling Considering Dynamic Thermal and HTO Impurity Effects
本文提出一种针对公用事业规模P2H电厂的最优生产调度方法，首次利用电解槽动态热效应与HTO杂质交叉过程，构建MILP模型并采用SDM-GS-ALM算法求解，显著提升了绿氢产量与利润。
2023-01-28 cs.SY eess.SY math.OC
Reducing the Number of Changeover Constraints in a MIP Formulation of a Continuous-Time Scheduling Problem
针对短期生产调度问题中出现的混合整数规划问题，提出了一种新的转换约束公式。新的模型需要更少的约束比原来的配方，这往往会导致更短的计算时间的MIP求解器。此外，如果给出转换任务的时间窗口，新的公式更具灵活性。
2014-08-25 math.OC
Scheduling and Routing in the Flexible Job Shop with Heterogeneous Transbots and Zoning: A Constraint Programming Approach
H. Milton Stewart School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院 H. 米尔顿·斯图尔特工业与系统工程学校）；Department of Operations and Decision Systems, Université Laval（拉瓦尔大学运营与决策系统系）
本文提出两种约束编程方法，整合生产调度与转机器人路径规划，解决柔性作业车间中异构转机器人运输和分区约束的复杂问题，通过书-放策略提高求解效率。
2026-04-27 math.OC
Integrating production scheduling and process control using latent variable dynamic models
McKetta Department of Chemical Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔化学工程系）
本文提出利用潜在变量动态模型整合生产调度与过程控制，通过在低维潜伏流形上学习闭环过程动态，减少计算量并提供更详细的动态信息。
2020-05-15 cs.SY eess.SY math.OC
Energy-Aware Model Predictive Control for Batch Manufacturing System Scheduling Under Different Electricity Pricing Strategies
本文提出一种能量感知 MPC 框架，将其表述为 MIQP 以动态调度批量制造过程，在满足生产约束下降低能耗成本，并为应对不同电价策略提供实用见解。
2025-06-28 cs.SY eess.SY math.OC
Integrated packing, placement, scheduling, and routing of personalized production: a pharmaceutical Industry 4.0 use-case with a planar transport system
Czech Institute of Informatics, Robotics and Cybernetics, Czech Technical University in Prague（捷克信息学、机器人学与自动化技术研究所，布拉格技术大学）；Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格技术大学电子工程系）；Department of Chemical Engineering, University of Chemistry and Technology（化学与技术大学化工系）
本文提出一种基于平面运输系统的制药业4.0用例，通过混合整数二次规划和约束编程解决个性化药物生产中的包装、布置和调度问题。
2026-04-22 cs.AI math.OC
Power of Pre-Processing: Production Scheduling with Variable Energy Pricing and Power-Saving States
研究了一类单机非抢占式排序问题，目标是最小化总电费。考虑了能源感知调度领域的两个最新趋势，即可变能源定价和机器的节能状态。作业的调度和机器状态被共同考虑，以实现尽可能高的节省。虽然这个问题以前已经在文献中得到了解决，最先进的方法的报告结果表明，最佳的解决方案，可以找到只有在3个小时的计算时间内的实例与多达35个工作和209个间隔。我们提出了一个优雅的预处理技术称为空间计算的最佳切换的机器状态相对于能源成本。最佳切换与时间间隔状态图中的最短路径相关联，该时间间隔状态图描述了机器状态之间的所有可能转换。这个想法使我们能够实现有效的整数线性规划和约束规划模型的问题，同时保持最优性。模型的有效性在于简化了最优开关表示。实验结果表明，我们的方法优于现有的国家的最先进的精确方法。在一组具有不同大小和不同状态转换图的基准实例上，所提出的方法即使对于具有多达190个作业和1277个间隔的大型实例，也能在一小时的计算时间内找到最优解。
2020-11-18 cs.DS math.OC
A Novel Multi-Agent Scheduling Mechanism for Adaptation of Production Plans in Case of Supply Chain Disruptions
Huawei Technologies Co. Ltd.（华为技术有限公司）；City University of Applied Sciences Bremen（不来梅城市应用科学大学）；Actoron GmbH（Actoron有限公司）；Brandenburg University of Applied Sciences（勃兰登堡应用科学大学）
制造公司通常使用复杂的生产计划系统来优化生产步骤，通常提供接近最佳的解决方案。作为交付接近最优进度的缺点，规划系统具有高计算需求，导致数小时的计算。在正常情况下，如果在执行时间表之前有足够的缓冲时间（例如，第二天的晚上），则这不是问题。但是，如果出现意外中断，如部件交付延迟或制造的货物有缺陷，计划进度可能会失效，需要迅速重新计划。这种立即重新规划是不适合现有的最佳规划，由于计算的要求。本文提出了一种新的解决方案，可以有效地和高效地执行重新规划的情况下，不同类型的中断使用现有的计划。该方法基于尽可能遵守现有时间表的想法，并根据有限的本地变化进行调整。为此，设计了一种基于代理的调度机制，其中代理代表材料和生产地点，并使用本地优化技术和谈判来生成适应的（足够的，但非最佳的）时间表。该方法已被评估使用华为的实际生产数据，显示出有效的时间表，在短时间内产生。该系统已作为概念验证实施，目前正在重新实施并转移到基于Jadex代理平台的生产系统。
2022-06-23 cs.AI cs.MA math.OC
Decarbonization of Steam Cracking for Clean Olefins Production: Optimal Microgrid Scheduling
针对蒸汽裂解电气化中乙烯装置连续运行与可再生能源间歇性的矛盾，提出电气化蒸汽裂解系统超结构与随机优化框架以优化微电网调度，分析了脱碳水平与经济性的关系及改进方向。
2025-10-29 math.OC
Hydrothermal Scheduling in the Continuous-Time Framework
连续时间最优化模型已成功地用于捕捉电力系统中的斜坡限制的影响。在本文中，连续时间的框架是适应灵活的水电资源与缓慢斜坡的火电机组相互作用，以尽量减少水热系统的运行成本建模。为了准确地表示具有禁产区的非线性水电生产函数，在线性化流量变量时必须使用二进制变量，并且必须放松对单个水电机组的连续性约束。为了证明所提出的连续时间热液模型的性能，通过可控高压直流（HVDC）电缆连接到热区域的水电区的小规模案例研究。结果表明，水电的灵活性可以减少间歇性可再生能源发电引发的火电机组的爬坡需求。通过使用连续时间模型，系统中的结构失衡减少了34%。
2020-06-10 math.OC
Relax-and-fix heuristics applied to a real-world lot-sizing and scheduling problem in the personal care consumer goods industry
针对个人护理消费品行业带顺序相关准备时间、容量受限的集成批量与调度NP难问题，提出混合划分策略的松弛-固定启发式方法，实验证明其能显著降低库存与生产成本。
2021-07-22 math.OC
Harmonic Cancellation in Multi-Electrolyzer P2H Plants via Phasor-Modulated Production Scheduling
College of Electrical Engineering, Sichuan University（四川大学电气工程学院）；Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院）
针对多电解槽P2H工厂中晶闸管整流器引发的谐波问题，提出相量调制生产调度策略，可降低谐波电流21.2%-39.7%，仅损失0.25%氢产量，使总收入增长超21%。
2026-08-04 cs.SY eess.SY math.OC
Scheduling Electricity Production Units to Mitigate Severe Weather Impact: An Efficient Computational Implementation
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本文提出一种框架，通过预先安排发电单元的投入以适应可能发生的恶劣天气后的传输拓扑，以最小化负载削减。研究改进了物理定律的表示并开发了高效的求解算法。
2026-07-15 math.OC
Solving Parallel Machine Scheduling With Precedences and Cumulative Resource Constraints With Calendars
Databases and Artificial Intelligence Group (DBAI), TU Wien（数据库与人工智能组（DBAI），维也纳技术大学）；MCP GmbH（MCP公司）
本文提出了一种新的并行机器调度方法，结合作业优先级和基于日历的资源约束，利用约束建模和元启发式算法解决实际工业中的调度问题。
2025-12-05 cs.AI math.OC
Variability in Modeling the Cyclic Scheduling of an FMC Depending on the Underlying TSP Models
本研究针对柔性机器人单元循环调度优化问题，基于旅行商问题（TSP）的四种主流建模方法开展适配性研究，成功将三种方法转化为求解该调度问题的精确模型，并通过算例对比了各方法的异同。
2024-07-14 math.OC
Demand-side management via optimal production scheduling in power-intensive industries: The case of metal casting process
本研究提出一种基于混合整数规划的多阶段多产线调度模型，通过优化日前能源市场成本与辅助市场备用供应，实现能源密集型产业的需求侧管理，并在真实金属铸造厂案例中显著降低能源成本并开辟次要收入流。
2023-06-27 cs.SY eess.SY math.OC
Frequency Security-Aware Production Scheduling of Utility-Scale Off-Grid Renewable P2H Systems Coordinating Heterogeneous Electrolyzers
College of Electrical Engineering, Sichuan University（四川大学电气工程学院）；School of Engineering, Newcastle University（纽卡斯尔大学工程学院）
本文提出了一种统一的联合优化框架，用于大规模无电网可再生能源制氢系统生产调度，协调异构电解槽，以在保证频率安全的同时最大化氢气产量。
2026-03-04 cs.SY eess.SY math.OC
Joint optimization for production operations considering reworking
本研究针对存在返工的生产场景，探究质量、可靠性与调度的QRP协同效应，构建整合调度、维护与返工决策的混合整数规划模型，提出带交互机制的双模块求解框架，经实验验证可提升生产效率、降低维护成本。
2024-11-04 math.OC stat.ME
Enhancing Flexibility in Smart Manufacturing: System Property Enabled Multiagent Approach for Mobile Robot Scheduling in Multiproduct Flexible Manufacturing Systems
本文针对多产品柔性制造系统中移动机器人调度问题，提出一种基于系统属性改进的MADDPG算法，通过在评论家网络集成并行层聚焦客户需求，显著提升了训练效率与需求满足率，并利用迁移学习确保大规模复杂环境下的可扩展性。
2025-04-10 math.OC
Scheduling a Multi-Product Pipeline: A Discretized MILP Formulation
针对多产品液体管道调度问题，本文提出一种离散化 MILP 公式，以在满足 CEPRO 现实运营约束下提升效率，并在合成路径图网络上验证其求解与扩展性能。
2023-12-18 cs.SY eess.SY math.OC
Hydrogen Supply Chain Planning with Flexible Transmission and Storage Scheduling
随着可再生能源发电和水电解的成本不断下降，氢气正成为一种越来越有吸引力的能源载体。为H $_{2}$供应链开发建模和决策工具，充分捕捉各种资源的灵活性，对于理解H $_{2}$使用的整体成本竞争力至关重要。为了满足这一需求，我们开发了H $_{2}$供应链规划模型，该模型确定H $_{2}$发电、存储、传输和压缩设施的最低成本组合，以满足H $_{2}$需求，并通过电价与电力系统相结合。我们为H $_{2}$卡车和管道提供灵活的调度，使它们能够同时充当H $_{2}$传输和存储资源，从而在空间和时间上转移H $_{2}$需求/生产。在美国东北部的案例研究结果表明，H $_{2}$传输和存储资源的灵活调度的拟议框架是至关重要的，不仅成本最小化，而且H $_{2}$生产路径之间的电解槽和集中的天然气为基础的生产设施的选择。卡车作为移动存储可以通过提供额外的时空灵活性来响应电价变化，同时满足H $_{2}$需求，从而使电解槽更具竞争力。该模型还提供了一个合理的权衡建模精度和解决方案的时间。
2020-08-17 cs.SY eess.SP eess.SY
Toward Robust Manufacturing Scheduling: Stochastic Job-Shop Scheduling
本文针对小批量多品种制造中的随机作业车间调度问题，提出基于代理“水平”拉格朗日松弛与Polyak步长公式的求解方法，在保证近最优解质量的同时实现比商业求解器快两个数量级的收敛速度。
2023-04-18 cs.SY eess.SY math.OC
Operational scheduling of oil products pipeline with intermediate event occurrences
石油产品是当今世界的主要能源。这些产品的分销是该行业的主要问题之一。这项工作的主要工具是管道，与此同时，铁路，航运和公路也被使用。管道优化规划是决策问题的一个典型例子，近年来一直是众多研究者关注的焦点。混合整数线性规划（MILP）是解决这一问题的有效方法之一。然而，模型仍然忽略了重要的业务挑战。现有模式的弱点包括处理事故的脆弱性以及缺乏对作为管道补充的其他运输方法的关注。在这项研究中，我们打算促进决策过程中的专家在石油产品的分销领域。为此，我们必须改进现有的MILP方法，并将其修改为用于实际操作环境，以便增加足够的灵活性，对事件的响应可能性以及修改程序的能力。
2023-01-01 cs.SY eess.SY math.OC
A Genetic Algorithm Approach for Solving a Flexible Job Shop Scheduling Problem
柔性作业车间调度作为一种有效的制造系统，已被注意到，以应付快速发展，在今天的竞争环境。柔性作业车间调度问题（FJSSP）是最优化领域中的一个NP难问题。考虑到现实世界的动态性，使得这个问题变得越来越复杂。FJSSP领域的大多数研究都只关注最小化总完工时间。本文建立了FJSSP的数学模型。目标函数是在满足一定约束条件下，使总利润最大化。随着时间的变化，原材料成本和销售价格以及每个时期的不同需求被认为是减少现实和模型之间的差距。一个生产气阀各种零件的制造商被用作案例研究。采用遗传算法（GA）解决了多部件、多周期、多工序的并行机调度问题。获得的最佳答案确定了属于每个零件的预定义操作的不同机器的经济生产量，以满足每个时期的客户需求。
2012-07-10 cs.NE math.OC
On Idle Energy Consumption Minimization in Production: Industrial Example and Mathematical Model
本文以钢铁淬火生产过程为背景，研究了一个以最小化设备空闲能耗为目标的调度问题。通过在机器空闲时将其切换到某种节能模式来实现能量最小化。对于钢硬化过程，机器的模式（即，炉）可以与其内部温度相关联。与只考虑少量机器模式的最近方法相反，炉中的温度可以连续变化，因此必须考虑无限数量的节能模式以实现最大可能的节省。为了有效地对机器模式进行建模，我们使用了能量函数的概念，该概念最初是在嵌入式系统领域引入的，但尚未在生产研究领域扎根。能量函数的说明与几个应用实例从文献中。之后，它被集成到一个数学模型的调度问题的并行相同的机器和作业的特点是释放时间，截止日期，和处理时间。数值实验表明，该模型优于参考模型改编自文献。
2020-05-12 cs.CE math.OC
Optimal Job Scheduling and Bandwidth Augmentation in Hybrid Data Center Networks
优化数据传输对于提高数据并行框架中的工作性能至关重要。在同时具有有线和无线链路的混合数据中心中，可重新配置的无线链路可以提供额外的带宽以加速作业执行。然而，它要求调度器和收发器在耦合约束下做出联合决策。在这项工作中，我们确定的联合作业调度和带宽增加的问题是一个复杂的混合整数非线性问题，这是无法解决的现有的优化方法。为了解决这个瓶颈，我们将其转化为一个等价的问题的基础上耦合的启发式边界，修改的数据传输表示和非线性约束解耦和重新制定，使最优解可以有效地获得分支定界方法。基于所提出的方法，研究了有和没有带宽增加的作业调度性能。实验表明，性能增益取决于多个因素，特别是数据大小。与现有的解决方案相比，我们的方法可以平均减少高达10%的生产场景设置下的作业完成时间。
2022-09-23 cs.DC cs.SY eess.SY
