随着市场竞争的日益激烈,大批量连续生产时代正逐渐被能适应市场动态变化的多品种、小批量的生产方式所替代。企业多以柔性作业车间形式来组织生产,生产环境变得更为复杂,车间制造系统中的不确定性也随之增加,导致调度计划在执行过程中常受到不确定因素的扰动,造成交货延迟、生产混乱等影响。如何制定出具有抗干扰能力的鲁棒性调度方案成为生产调度研究的一个热点。机器作为制造车间的主要资源,一旦发生故障,不仅会造成实际生产过程与计划产生偏差,还会使生产系统过程的稳定性下降。为确保机器正常运转,生产调度和预防性维护的集成优化已成为研究趋势。考虑到预防性维护无法完全避免故障的发生,本文将鲁棒性调度和预防性维护相结合,为企业提供既具稳定又具有一定性能的调度方案。本文根据车间要素间的关联关系,建立了工序关系网络。其次,在机器故障环境下,分析工序受前向关联工序的影响,提出FJSP鲁棒性调度方法。最后,分析工序扰动在网络中的传播过程及对调度性能及稳定性的影响,评估工序影响力,提出考虑缓冲时间比例效果的鲁棒性调度方法。论文主要研究内容如下:(1)针对柔性作业车间生产过程的特点,分析基本生产要素间的关联关系,包括车间机器、工件、预防性维护等的车间要素。在析取图的基础上,根据问题特点结合实例建立了柔性作业车间工序关系网络,为后续研究提供基础;(2)针对车间机器故障对调度方案的影响,以机器为车间关键资源,将车间调度、预防性维护和缓冲时间三者有机结合,将故障映射到工序网络中,分析工序受到自身和其前向关联工序影响而产生延迟的大小,来确定缓冲时间插入大小。提出自适应预防性维护与缓冲时间插入策略,建立了FJS鲁棒性调度集成优化模型,设计有效算法进行求解,仿真结果表明此方法可有效改善调度解的鲁棒性。(3)分析缓冲时间插入的比例效果对于调度解的鲁棒性的影响,考虑到不同工序故障对调度方案产生的影响不同,建立工序影响传播网络和工序影响力评估模型,按工序比例在工序影响力大的工序后插入缓冲时间。设计算法进行求解,仿真结果显示,根据工序影响力大小进行缓冲时间分配,减少了缓冲时间浪费,并且通过牺牲较少的调度性能而使调度稳定性得到了显著提升。