章介绍了车间调度问题和多目标优化问题。从宏观角度介绍了加工时间可控车间调度问题的概念和常见的车间调度问题。第二章对多目标优化算法进行了介绍，简述了多目标优化算法的概念和评价指标，并对常见多目标优化算法进行了总结和介绍。第三章研究了加工时间可控的单机调度问题。第四章研究了加工时间可控的不相关并行机调度问题。第五章研究了加工时间可控的流水车间调度问题。第六章研究了加工时间可控的作业车间调度问题。第七章研究了加工时间可控的柔性作业车间调度问题。第八章对焊接生产车间与发动机冷却风扇生产车间实际调度问题分别展开了深入的研究。
特点如下：（1）该书言简意赅、十分适合初学者阅读和研究。（2）其书结合当前实际制造的特点，提取了具体的科学问题。（3）本书目的之一就是缩小理论研究与实际生产的差距，研制出更符合实际生产过程的调度模型与算法，从而改善生产系统的整体性能。本书的研究工作获得了国家自然科学基金项目（No. 51825502、51805495和51775216）的资助，中国博士后科学基金面上项目（No. 2020M683236）。
制造业作为实体经济的基础，在国民经济中占有重要地位。车间调度是制造业的关键技术之一，合理的车间调度能够降低企业成本，提高企业的经济效益。因此，车间调度问题是现代制造系统中亟须解决的组合优化问题之一。在传统车间调度的研究中，工件加工时间通常被假定为常量，但在实际生产中工件加工时间是可变的，并可以通过消耗可用的额外资源（如燃料、人力、机器、能源以及资金等）加以控制。而且，压缩工件加工时间可在一定程度上提高生产效率。因此，考虑加工时间可控的车间调度将更加贴近实际生产。相比于传统车间调度问题，由于考虑了加工时间可控的特性，车间调度问题的求解难度会更大，这也导致了针对该问题的研究进展缓慢。此外，由于控制加工时间需消耗额外资源，会导致成本的增加，因此该问题本质上是一个多目标优化问题。基于上述原因，本书对多种类型的加工时间可控的多目标车间调度问题开展了系统、深入的研究。主要针对加工时间可控的多目标单机调度问题、并行机调度问题、流水车间调度问题、作业车间调度问题以及柔性作业车间调度问题进行研究。结合各种问题的特点，分别设计了不同的算法对问题进行求解，并通过实验验证相应算法的可行性和准确性。*后将上述研究的理论成果与焊接车间、发动机冷却风扇加工车间的生产情况相结合，分析了实际车间中存在的加工时间可控的多目标调度问题，使本书的理论成果应用于实际车间的生产，证明了本书提出的多目标调度优化算法的实用性。本书所介绍的研究工作获得了国家杰出青年基金项目（No. 51825502）、国家自然科学基金项目（No. 51805495和51775216）和中国博士后科学基金面上项目（No. 2020M683236）的资助，在此表示衷心感谢。在本书的编写过程中，研究生黄远祥、邱杰承担了不少编排工作，谨此致谢。在本书的编写过程中，我们参阅了大量文献，在此对相关作者表示由衷的感谢。加工时间可控的车间调度问题的研究还处在不断的发展之中，由于作者的水平和能力有限，虽有力求尽善尽美之心，但书中疏漏在所难免，欢迎广大读者批评指正。
2017年毕业于华中科技大学并获得工学博士学位，现就职于中国地质大学（武汉）副教授、硕导。曾入选地大学者-优秀青年人才，中国机械工程学会工业大数据与智能系统分会委员。已发表SCI论文20余篇，其中ESI高被引论文2篇，一篇入选2017-2019年度IFAC（国际自动控制联合会）会刊论文实践奖，主持国家自然科学青年基金一项，作为骨干成员参与国家自然科学基金、国家重点研发计划重点专项、湖北省自然科学基金等科研项目，荣获十堰市社会科学优秀成果一等奖，同时也是国际SCI期刊IJPR、TII、EO、ASC、JCP等评审专家，荣获JCP优秀评审人称号等。相关研究成果成功运用到了实际生产应用中，也参与了华为、富士康等知名企业的项目合作，显著提高了实际生产中的经济效益。目前主要研究方向包括绿色调度、分布式车间调度、车间布局优化、路径规划等。
第1章绪论(1)
1.1引言(1)
1.2车间调度问题(2)
1.2.1车间调度问题概述(2)
1.2.2车间调度问题基本模型(3)
1.3车间调度问题常用求解方法(6)
1.4加工时间可控的车间调度基本问题模型(11)
1.5问题现状与分析(15)
1.6本书的主要内容及总体结构(15)
本章参考文献(17)
第2章多目标优化问题概念及常见算法介绍(24)
2.1引言(24)
2.2多目标优化问题的基本概念(24)
2.3多目标进化算法的分类(26)
2.4多目标进化算法的性能指标(30)
2.4.1性能指标(30)
2.4.2可视化方法(33)
2.5本章小结(34)
本章参考文献(34)
第3章加工时间可控的多目标单机调度问题研究(36)
3.1引言(36)
3.2问题描述与模型建立(36)
3.3基于混合GAGWO求解加工时间可控的单机调度问题(37)
3.3.1GA和GWO算法简介(37)
3.3.2MODGWO算法(41)
3.4数值实验(49)
3.4.1测试问题(49)
3.4.2参数设置(50)
3.4.3改进策略的性能评价(50)
3.4.4与其他多目标进化算法进行比较(54)
3.5本章小结(59)
本章参考文献(59)
第4章加工时间可控的多目标并行机调度问题研究(62)
4.1引言(62)
4.2问题描述与模型建立(62)
4.3基于混合GAVOA求解加工时间可控的并行机调度问题(65)
4.3.1VOA简介(65)
4.3.2基于混合GAVOA的MODVOA算法(68)
4.4数值实验(74)
4.4.1测试问题(74)
4.4.2参数设置(75)
4.4.3实验结果(76)
4.5本章小结(85)
本章参考文献(86)
第5章加工时间可控的多目标流水车间调度问题研究(87)
5.1引言(87)
5.2问题描述与模型建立(88)
5.3基于混合GAGWO的MODGWO求解多目标流水车间调度(91)
5.3.1编码与解码机制(91)
5.3.2种群初始化(91)
5.3.3社会等级分层(92)
5.3.4搜寻猎物(93)
5.3.5机器负载降低策略(93)
5.3.6替换机制(96)
5.4数值实验(96)
5.4.1测试问题(96)
5.4.2参数设置(97)
5.4.3机器负载降低策略性能分析(98)
5.4.4与其他多目标进化算法进行对比(100)
5.5本章小结(103)
本章参考文献(104)
第6章加工时间可控的多目标作业车间调度问题研究(106)
6.1引言(106)
6.2问题描述(107)
6.3基于多Agent的加工时间可控的作业车间调度(108)
6.4仿真实验(110)
6.4.1仿真环境与数据(110)
6.4.2实验结果与分析(112)
6.5本章小结(116)
本章参考文献(116)
第7章加工时间可控的多目标柔性作业车间调度问题研究(118)
7.1引言(118)
7.2问题描述与模型建立(120)
7.3基于MODVOA求解MOFJSPCPT(121)
7.3.1编码与解码机制(122)
7.3.2种群初始化(124)
7.3.3病毒复制(124)
7.3.4更新探索搜索机制(126)
7.4数值实验(128)
7.4.1测试问题(129)
7.4.2参数设置(129)
7.4.3改进策略的性能评价分析(129)
7.4.4与其他多目标进化算法进行对比(133)
7.5本章小结(138)
本章参考文献(138)
第8章加工时间可控的多目标车间调度实例(142)
8.1引言(142)
8.2加工时间可控的流水车间调度问题实例(142)
8.2.1焊接车间调度问题实例(142)
8.2.2结果及分析(145)
8.3加工时间可控的柔性作业车间调度问题实例(148)
8.3.1发动机冷却风扇生产车间调度问题实例(148)
8.3.2结果及分析(150)
8.4本章小结(152)
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