Dynamic MPC-based scheduling in a smart manufacturing system problem

流水车间调度 计算机科学 作业车间调度 动态优先级调度 公平份额计划 单调速率调度 数学优化 两级调度 调度(生产过程) 分布式计算 模型预测控制 抽奖日程安排 实时计算 人工智能 嵌入式系统 数学 控制(管理) 计算机网络 地铁列车时刻表 布线(电子设计自动化) 服务质量 操作系统
作者
Alessandro Bozzi,Simone Graffione,Roberto Sacile,Enrico Zero
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11: 141987-141996 被引量:1
标识
DOI:10.1109/access.2023.3341504
摘要

This paper introduces a dynamic scheduling algorithm designed to minimize makespan within a smart manufacturing system, accommodating delays in the production process. The proposed approach relies on Model Predictive Control (MPC) principles and adapts flow-shop scheduling theory to solve an open-shop scheduling problem. It aims to strike a balance between the ideal, delay-free solution and robustness in the case of processing time delays. By combining MPC theory with flow-shop scheduling, the algorithm offers a robust approach to open-shop scheduling problems, even with uncertain processing times. Iterated upon the arrival of each new job on the shop floor, the algorithm incorporates a control horizon to predict impending job arrivals and seamlessly integrates them into the scheduling process. Efficiency is examined through a comprehensive case study, where it is compared against a similar, offline scheduling algorithm. This novel method not only optimizes scheduling but also adapts to dynamic scenarios, reducing the computational demand and the information needed to optimize the production process, thus making it suitable for agile manufacturing environments. The results demonstrate the algorithm’s efficacy in achieving competitive scheduling performance with nearly the same makespan as the offline algorithm, while accounting for uncertainties in processing times. A robustness analysis confirms the reliability of the proposed approach, showing an average improvement of 5% in makespan across different delay magnitudes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷波er应助程天佑采纳,获得10
1秒前
1秒前
fenglin4620完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
直率惜文完成签到,获得积分10
7秒前
why911发布了新的文献求助10
8秒前
今后应助lxwwwxl采纳,获得10
10秒前
慕青应助小小的苹果采纳,获得10
12秒前
小李李完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
芥楠完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
科研通AI6应助liu采纳,获得10
19秒前
20秒前
21秒前
22秒前
23秒前
LLL发布了新的文献求助10
24秒前
程天佑发布了新的文献求助10
28秒前
友好天蓝发布了新的文献求助50
28秒前
朴素的士晋完成签到 ,获得积分10
28秒前
天真若云完成签到,获得积分10
29秒前
ivy完成签到,获得积分10
31秒前
虚心的白莲完成签到,获得积分10
31秒前
搜集达人应助尘默采纳,获得20
31秒前
秀丽奎完成签到 ,获得积分10
32秒前
越明年完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
34秒前
王振兴完成签到 ,获得积分10
35秒前
ivy发布了新的文献求助10
35秒前
baidi发布了新的文献求助10
38秒前
gfsuen完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
LLL完成签到,获得积分10
39秒前
情怀应助Mistletoe采纳,获得10
40秒前
感动满天发布了新的文献求助10
40秒前
末小皮发布了新的文献求助10
42秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5560014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4645187
关于积分的说明 14674421
捐赠科研通 4586310
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2516345
邀请新用户注册赠送积分活动 1490000
关于科研通互助平台的介绍 1460841