摘要：为实现集团型多工厂均衡分配产能,降低运营成本,针对呈分布式布局的多家工厂的协同合作生产运输集成调度问题,结合实际的生产情况,建立以最小化总成本、最小化最大完工时间为目标的多Agent仿真优化模型,提出了改进的NSGA-II算法进行求解.算法基于订单拆分、分配及加工过程,设计了三段式编码结构,并通过仿真解码指导各Agent的动作执行.针对问题特征,设计一种半随机初始化机制来提升初始解的性能,分别为拆分后的子订单的数量、子订单的规模和工厂分配 3个策略;并引入独特的等概率插入拆分策略;同时设计一个具有调整策略的多点交叉操作,又考虑子订单规模会影响目标值,提出了独特的两种变异方式.最后以某酵母集团的生产调度实例进行实验,结果表明,提出的改进算法在求解提出问题上具有有效性和优越性.

摘要：《工业工程》期刊是中国机械工程学会工业工程分会会刊,由广东工业大学主办,中国机械工程学会协办.期刊在主管单位广东省教育厅和主办单位广东工业大学的正确领导下,在编委会、审稿专家、广大作者和读者的大力支持下,办刊水平不断提高.2024—2025 年度连续两年入选中国科技核心期刊,获得2024 年广东省高质量期刊建设项目,荣获"中国高校优秀科技期刊""第六届广东省优秀期刊提名奖""第八届广东省优秀科技期刊"以及 2025 年度维普网"学术影响力进步期刊"等多个奖项.期刊的CNKI复合影响因子持续提升!2025 年提升至 2.0,位于工业经济领域的Q1区.

摘要：在多联动可重入多目的间歇生产过程中,堵塞、抢占和死锁极易发生,造成协同生产难度大、多品种换型成本高,单纯采用智能优化算法将在编解码层面遭遇极大困难,且无法给出细节真实可用的调度方案.为此,以最小化最大完工时间为目标,提出融合启发式规则与高保真仿真的智能仿真优化框架.其中,基于生产逻辑,建立集成推拉结合、重相拼罐、重入优先三规则的生产系统仿真运行框架,保证高效连续生产;基于遗传规划,挖掘不同订单组合下的设备分配规则,保障优质解码;设计嵌入混合初始化和全可达变异的遗传算法,优化批量分配和投产排序.针对 28个品种 1 000组订单的实例实验表明,与基于工业仿真平台的高保真仿真优化方法相比,所建立的优化框架在稳定性、有效性和计算效率上表现优异.

摘要：针对智慧物流深度协同中面临的信息孤岛、信任缺失与目标冲突等协同困境,以大模型视角提出全新解决路径.通过系统剖析智慧物流运营协同管理瓶颈,深入阐述大语言模型自然语言理解、多模态感知融合、智能体交互推理、模拟与预测、资源调度优化五项关键技术赋能协同管理作用机制,构建由数据层、支撑层、应用层与保障层构成的四层协同管理框架.提出信息协同平台以实现物流数据自动对齐与互操作,设计数据驱动的协同协商机制以提供透明的利益与风险量化分析,构建全局资源优化系统统筹多方约束与冲突目标.该框架在跨主体语义互通、信任建立与全局资源优化方面设计了全新机制,为智慧物流从分散运作向一体化智能协同演进提供系统的理论支撑与可行的实施路径.

摘要：应急物资配送效率是灾后救援成效的核心影响因素,而突发灾害引发的道路损毁问题严重制约传统地面运输效率.因此,无人机与货车协同配送模式被广泛应用于灾后救援、医疗物资配送等紧急场景.为优化灾害场景下的物资调度效率,本文聚焦货车-无人机协同配送模式,根据村庄可达性差异,提出以货车为移动中转站、无人机执行多批次作业的协同配送模式,以最小化货车行驶时间、无人机飞行时间及二者等待时间的总任务负荷为目标,综合考虑车辆容量、无人机载重、任务时间窗等约束,建立一个混合整数规划模型.相比传统模型,该模型放松了仅限固定节点起降的约束,允许无人机在货车行驶路径上任一点进行起降与补给.针对模型设计双阶段混合启发式算法,首阶段通过遗传算法优化货车与无人机的基础行驶路径和汇合点,次阶段利用动态规划求解无人机与货车运输村庄的最优规划.数值分析结果显示,"路段中补给"策略中的无人机飞行时间和货车无人机相互等待时间至少降低了 8.3%,至多降低了 31.72%.对比"仅限村庄点补给"策略,本研究提供了兼顾时效性与可行性的调度决策方案,拓展了应急管理的协同优化理论.

摘要：针对作业车间调度问题(job shop scheduling problem,JSP),以最小化最大完工时间为目标,提出一种双向耦合调度解码方法,以及多维度强化搜索的遗传禁忌混合算法.针对同一编码个体,分别进行正向主动调度解码和反向主动调度解码;然后结合机器与工件头尾长度进行双向耦合.双向耦合调度解码方法能够综合工序左移与右移的优势,更好地利用机器上的空闲时间,提高了解码的质量.将该解码方法融入遗传算法与禁忌搜索算法的混合算法进行JSP问题求解,在局部搜索过程中运用多种解码方法对单一个体进行解码;进而得到多个可能具有更优最大完工时间的个体,然后对这些个体进行禁忌搜索,实现了单一个体多维度强化搜索.通过测试JSP问题基准算例,验证了算法有效性.

摘要：对求解具有柔性网络与随机工期和返工的资源受限项目调度问题的多种经典优先规则的表现作了比较分析.柔性项目调度问题涉及活动选择和活动排序两个子问题,可由相同或不同的优先规则进行求解.为了更准确地测度随机返工对活动优先级的影响,介绍了一种基于聚合剩余工期估计的优先级计算方法.构造涵盖不同问题特征的测试算例,通过大量仿真实验对比了单一优先规则和配对优先规则在不同问题环境下的表现.结果表明,配对规则显著优于单一规则,且表现最好的规则与现有文献在确定性问题环境下所得结论不同.此外,还发现项目柔性和资源强度对优先规则的表现有显著影响,而其他因素的影响则相对较小.总体而言,TTSL-MSLK配对规则在资源较充足时表现最好,而TTSL-LFT配对规则在其他情形下表现最好.所得结论对于工程实际选择合适的项目调度规则,具有重要参考价值.

摘要：自动化组合设备在单片晶圆加工技术的应用有效提升了晶圆的生产效率.为了进一步提高组合设备的利用率,本文在不违背晶圆驻留约束的前提下,考虑双臂组合设备在终止暂态中的晶圆加工与腔室换模并行操作的可行性调度.提出基于虚拟晶圆策略的终止暂态的新调度策略,建立新策略下终止暂态的Petri网模型,并提出避免死锁和控制系统运行的变迁触发条件.根据工艺要求和时间特性,考虑不同的调度情形对暂态中的等待时间进行再分配,并编写算法输出暂态中的换模时间和TR的活动序列.通过两个算例验证策略的可行性,实验结果表明,与现场先加工再换模的原加工过程相比,本调度方案在不影响设备终止暂态结束时间的前提下,可有效减少双臂组合设备的单产品晶圆批次切换时间,即最小化换模时间.

摘要：《工业工程》期刊致力于服务国家重大战略和工程需求,响应新质生产力发展需求,弘扬技术与管理相结合的学科特色,通过关注前沿趋势、报道创新方法、探讨新兴观点、推广新型应用,来推动学术繁荣发展、促进技术深度应用,并引领工业工程学科创新发展.

摘要：随着制造与服务系统向高度数字化、网络化与智能化演进,工业工程(industrial engineering,IE)所研究的对象正由相对可预测的生产系统,转变为跨层级、强耦合且持续演化的复杂系统.系统规模扩张、需求不确定性增强、多源异构数据融合、人机协同深化以及可持续发展目标引入的多目标冲突,使传统以建模、预测与优化为核心的方法在复杂性表达与决策支持方面面临显著挑战.生成式人工智能(generative artificial intelligence,GenAI)凭借跨模态理解、条件生成与策略分布学习能力,为工业工程解决复杂系统规划与运行难题提供了新的技术路径.本文系统回顾了人工智能赋能工业工程的发展脉络,分析了未来生产与服务系统的复杂化特征,重点探讨了 GenAI 在制造系统规划、生产管理、质量控制、人机协同与物流优化、重大公共卫生事件等场景中的赋能机制与应用价值,并结合典型工业案例进行论证.研究表明,生成式人工智能有助于提升复杂系统决策的灵活性与韧性,为工业工程方法体系的演进提供了新的方向.

摘要：在全球科技与产业变革背景下,低空经济已成为重塑区域竞争力的战略制高点.然而,针对电动垂直起降飞行器(electric vertical take-off and landing,eVTOL)起降场分配与定价的运营管理问题,现有研究尚缺乏系统深入的探讨.鉴于此,本文设计了一种既能提升社会总福利,又能激励真实报价并防止市场垄断的分配定价机制,以深圳市为案例,构建了一个基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)拍卖理论的eVTOL起降场分配模型.通过实验仿真,比较一次性组合拍卖(one-shot VCG auction,O-VCG)与分区域序贯拍卖(sequential VCG auction,S-VCG)在多种市场环境下的性能,重点考察起降场数量、运营商投标行为、跨区域组合偏好及区域划分粒度对资源配置效率的影响.实验结果表明,最优拍卖机制的选择依赖于市场环境与代理人特征:1)拍卖机制(尤其是S-VCG)在社会福利方面优于固定定价机制,后者虽能提升短期平台收益,但会降低运营商利润与市场参与度;2)分区域拍卖在多数场景下更具鲁棒性,S-VCG在平台收益方面全面优于O-VCG,且在资源充裕或投标活跃时社会福利更高.3)区域划分存在最优粒度:区域数量增加会先促进后抑制社会福利,表明需在激发竞争与保障匹配效率间寻求平衡.本研究为低空经济监管机构提供了基于拍卖理论的科学资源配置工具与决策依据,证实机制设计在解决复杂空域资源管理问题中具备巨大潜力.

摘要：突发灾害情景下城市应急物流系统面临需求动态演变、路网通行能力实时波动及库存资源受限等多重挑战,传统静态优化方法难以有效应对环境不确定性.针对上述问题,提出一种数字孪生驱动的应急配送动态优化方法,构建"数字孪生-优化模型-强化学习"三位一体决策框架.该方法包含 3个核心组件:一是城市应急物流数字孪生系统架构,通过多源数据融合实现物理系统状态的实时感知与虚拟映射;二是考虑库存动态约束的多周期应急配送调度模型,引入库存平衡方程建立配送决策与仓储状态的跨期耦合关系,以最小化加权响应时间为优化目标;三是基于深度Q网络的自适应决策算法,通过状态特征筛选与动作离散化策略降低求解复杂度,支持动态环境下的实时方案调整.以郑州市"7·20"特大暴雨灾害为背景开展实证研究,结果表明,与顺序决策方法相比,所提动态优化模型的加权响应时间降低 21.9%;基于数字孪生的实时决策算法能够在动态环境下保持 92.3%的方案可行性;深度Q网络算法的计算效率较精确求解方法提升 23.2倍,随问题规模增大加速比最高可达 45.1倍.研究成果可为城市应急物流的智能化管理提供理论支撑与方法参考.

摘要：针对原油短期调度中原油转运速率优化不足的问题,采用分解的思路,将管道转运速率从离散值转换为连续实数值范围,同时提出一种新的决策生成方法,避免对管道转运速率这一连续实数值域的搜索,从而防止算法性能下降.在此基础上,通过合理设计状态特征、动作空间和奖励函数,提出一种基于SAC(soft actor-critic)算法的原油调度方法.该方法综合考虑了原油短期详细调度中所产生的管道混合成本、罐底混合成本、蒸馏塔的换罐成本、供油罐使用成本以及能耗成本共 5个炼油调度目标.最后通过实例分析表明,利用SAC算法所得的调度与已有文献结果对比,单个目标优化效果提升了1.2%～77.8%不等.

摘要：为满足数字化背景下车间降本增效的实际需求,装配过程发生的随机扰动事件可能为工厂带来许多风险与损失.针对某数字化车间生产中出现的紧急插单、机器故障等扰动情况,采用滚动时间窗口针对工件不同生产状态选取排产对策.在重排产时兼顾预排产方案的最小化最大完工时间、惩罚成本最小以及最小设备平均载荷,并从设备偏离度、工序偏离度与最小延迟时间 3个方面考量重排产方案的稳定性与鲁棒性,建立不确定扰动事件下多目标重排产模型.以某汽车座椅数字化车间为例,针对车间生产中的随机扰动事件,结合混合禁忌搜索遗传算法验证所提排产流程及模型的可行性.结果表明,对于数字化车间不确定扰动事件,时间窗约束下新生成的排产方案具备很好的稳定性与鲁棒性,为数字化车间处理不确定扰动事件提供了新方法.

摘要：为解决低空物流运输过程中的运营管理、效能评估等问题,设计了一种基于数字孪生的多模式低空物流配送系统,该系统采用物理系统、仿真引擎、信息系统三层架构,实现了对物流系统的可视化分析与运营成本估算.仿真引擎层依托Unity3D搭建与物理世界等比例的三维仿真环境,实现运输过程可视化与行为复现.信息系统层集成车-机协同配送调度模型,以最小化总配送成本为目标,利用嵌入大邻域搜索的混合粒子群算法对调度方案进行求解,并结合改进型人工势场法对无人机进行航线规划.仿真引擎层对调度方案与无人机航迹进行仿真模拟,根据仿真结果分析物流系统运作过程,随后将可行方案应用于物理系统层.最后,对某办公园区物流场景进行数字孪生的实现.结果表明,该数字孪生系统在低空物流场景下,可实现高效的车-机协同调度与安全可行的无人机航迹规划,并支持运营成本核算,验证了所提出的多模式低空物流配送系统的有效性.

摘要：针对外卖配送过程中的货损风险,构建外卖平台与配送员货损成本分摊模型,以提高用户满意度并激发配送员的配送积极性.采用博弈论分析外卖配送市场多主体博弈关系,明确外卖员与外卖平台间的风险作用机理,并通过逆向归纳法得到两主体间最优成本分摊比例、配送员效用、平台利润及总效用等均衡结果.结果表明,外卖平台通过适度承担部分风险成本,可有效激励配送员提升履约积极性,进而提高系统整体服务效率和总效用.进一步研究发现,货损成本分摊模型结果还受到配送员效用权重、外部风险等级、风险敏感性参数、配送时段与货物属性等因素影响,当面临高风险或高不确定性的履约场景时,平台应承担较多的风险成本以避免影响配送员的配送积极性;当面临中低风险场景时,平台可适度将风险转移给配送员以形成正向共赢的风险分担机制.

摘要：针对装配流水线中因关键零部件短缺导致的生产效率低下问题,构建了引入缺件扰动的生产线模型,系统分析了缺件对生产性能的影响并提出改进方向.在方法上,研究采用马尔可夫过程对双工位场景进行精确分析,同时针对多工位场景,运用分解方法实现对复杂系统性能的高效近似评估.仿真结果表明,该分解方法在保证估计精度的同时显著提升了计算效率,其平均估计误差控制在 0.91%以内,单次求解时间低于 1s.大量的数值实验用来深入分析缺件概率和零件到达速率对生产系统性能的影响.研究发现,对于平衡生产线,优化零件到达速率和缺件概率的最佳位置主要集中在生产线的中心区域及其附近,且中心线下游位置的改进效果优于其对称位置.最后,建议生产者及时调整零件供给速率,确保零件到达速率高于加工速率的最小值,并尽可能降低缺件概率,以提升生产效率.特别指出,缺件概率越低,进一步降低缺件概率对吞吐率的提升效果越显著.研究结果为考虑零部件短缺情形下的生产线建模与优化提供了理论依据与方法支持.

摘要：以区块链为代表的金融科技有助于克服传统供应链金融中存在的信息不对称问题,进而帮助中小微企业缓解融资困难问题.但在金融科技的投资中企业存在搭便车行为,政府如何通过补贴引导企业进行金融科技投资的研究,仍有待进行系统化梳理.因此,本文构建基于政府补贴下的银行、金融公司双方的演化博弈模型,详细分析单位产出效果、投资成本、技术投资带来的额外生态效益,以及搭便车行为对企业进行金融科技投资策略的影响.研究发现,金融科技投资带来的单位产出效果处于中等水平时,演化博弈均衡收敛于两个不同的均衡结果(即仅银行或金融公司参与投资),而技术投资带来的额外生态效益和搭便车行为带来的收益决定了企业的具体投资决策.此外,政府补贴的规模及对企业补贴的差异性极大地影响企业进行金融科技投资意愿:1)仅当对银行和金融公司的补贴均处于较高水平时,两类企业才会共同投资金融科技;2)若双方补贴均较低,均衡仍收敛于单方投资结果;3)若补贴存在差异,补贴较低的一方会选择不投资,形成补贴偏向抑制弱势方投资的现象.最后,搭便车利润会显著削弱企业投资动力,仅当政府补贴力度能够覆盖投资成本与搭便车收益的差值时,或通过技术保护降低搭便车收益时,才能有效激励企业主动投资.

摘要：在制造业竞争日益激烈、生产任务日趋复杂多变的背景下,准确的产能评估对企业保持竞争优势、提高生产效率至关重要.然而,传统的工时测算法在应对复杂制造环境时存在明显不足,难以有效处理生产过程中的动态扰动.本文建立了一种面向复杂制造环境的任务驱动型产能评估仿真系统.该系统包含产线定义、订单管理、产能分析、仿真运行和产能评估等功能模块,通过分析型方法计算理论有效产能,并通过订单驱动的离散时间仿真估计实际产能,进而实现对非理想环境下的生产仿真与产能评估.基于某制造企业的机械加工厂的案例分析表明,本文提出的方法能够在非理想环境下更准确地评估产能,计算设备利用率,相较于传统方法提升了产能评估的灵活性与可靠性.

摘要：运载火箭技术的发展是国家综合科技实力的重要体现之一.本研究从技术资源、技术能力、技术效益以及社会与绿色效益 4个维度,构建了一套"投入-产出"视角下的运载火箭制造技术综合评价体系.通过结合层次分析法、专家赋权法及熵权法确定各指标权重,采用灰色关联分析法进行综合评价.最后以T公司钣金相关技术为试点,验证所提出评价体系与方法的可行性和有效性.该指标体系在技术识别过程中兼顾工艺技术资源配置、能力建设及其最终效益表现,为未来火箭制造相关技术的评估与选择提供了系统化的方法论支持,同时为我国航天工业的技术评价提供了重要的理论参考与实践依据.