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当今社会,由于生产能量成本的不断提升以及各个国家对温室气体排放的相关规定,许多制造企业不得不对其现有的生产运作模式进行调整改善,尽量减少其整个生产系统消耗的能量以及产生的碳排放。因此,如何合理的安排每个产品在机器上生产加工保证既不影响产品正常生产的同时又能有效的减少碳排放是现代制造企业面临的十分重要的问题之一。 本文对制造系统中的机器开关机决策问题展开了详细的研究讨论。首先是对仅有一台生产设备的制造系统的机器开关机问题的相关理论进行了详细论述,研究的是同时考虑经济和环境两方面因素的单机器生产决策问题。我们关注一批已知到达时间的,遵循先到先服务的产品,在单机器生产系统内的加工过程,并且强调机器开关机所用的时间和消耗的能量,而且机器处于生产加工所消耗的时间和能量不同于机器处于闲置时的消耗。根据已知条件建立一个多目标规划的数学模型,目的是使得整个生产系统中的总的二氧化碳排放和总的完成时间同时达到最小。由于该模型的复杂性,我们提出用非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解该问题。在此基础上,我们对一个具有I台并行不相关机器的生产系统的机器开关机决策问题展开了研究。根据已知条件建立相关的数学模型并利用混合遗传算法对其进行求解,得到一系列非劣解。通过多个算例验证模型和算法的可行性和有效性。本文通过对生产过程中的产品生产计划以及机器的开关机决策问题的研究探讨,为企业的生产调度问题提供了相关理论与方法支持,降低了企业的生产时间及整个系统的二氧化碳排放量,具有一定的理论价值和现实意义。