[發明專利]一種應用了基于精英解池的遺傳算法的生產排程系統和方法

無效

• 申請號: 200810036516.6
• 申請日: 2008-04-23
• 公開（公告）號: CN101271543A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 顧永明;陳杰
• 申請（專利權）人: 永凱軟件技術（上海）有限公司
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06N3/12
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及一種生產排程系統和方法，尤其是一種應用了基于精英解池的遺傳算法的生產排程系統和方法。

背景技術

生產排程問題，又稱生產作業計劃或生產排程。從有限資源角度看，生產排程是一個決策過程，是指生產部門為完成銷售部門下達的訂單，根據確定的生產計劃和訂單交貨期安排，按照產品的加工工藝路線，將有限資源安排給不同的工作，并決定何時開始，由哪部設備加工，并完成哪件工作，并設法達到預定的如交貨期要求和提高設備利用率的目標。這些有限資源主要包括：機器和設備(包括搬運設備)、工夾具、作業員、存儲容器或空間等。

面向工單的機械行業生產企業通常有著-下特點：生產方式以工單加工為主，市場預測為輔；工單繁忙、插單次數比較多；客戶交貨期要求準確、急迫；產品生產形式表現為多品種、大中小批量；產品的工藝過程經常變更，生產計劃變動頻繁；能力需求根據每個產品建立，工序間聯系少，很難預測；要求BOM及庫存的精確度較高；由于工單繁忙，庫存備用嚴重、最后庫存資金占用過高等。

除此之外，企業產品的工藝路線有多條，工藝路線對應的產品質量等級不同。工藝路線中的工序對應不同的工作中心來完成加工任務，工作中心是一條生產線或多臺并行設備或單臺加工設備，即機臺。不同的機器加工產品的質量等級存在不同，根據客戶工單要求選擇對應質量等級的工藝路線和加工工作中心、設備組及設備。

生產排程問題傳統上由ERP(Enterpri?se?Resource?Planning，企業資源管理)系統進行解決，但傳統ERP系統僅僅根據交付周期或日期來安排生產的優先次序，所有工作都是在假定無限生產能力的前提下進行，未考慮有限物料的約束條件等等情況，無法適應以上所提到的工單企業的各種特點，使所得的生產排程方案效率低、實用性差。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產排程問題生產排程系統和方法，根據客戶的實際生產流程建立系統模型，從ERP中導入需求、庫存等數據，在通過在多種排程方案的比較后，由系統自動選取最優化方案，實現了智能化排程，形成所有生產資源的詳細的生產計劃(精確到秒)。從而，解決工單性企業在企業資源管理上效率低下的問題，降低生產成本、提高企業效益。

本發明設計了一種應用了基于精英解池的遺傳算法的生產排程系統，此系統由生成排程方案的生產計劃部門終端、服務器、存儲歷史數據的數據庫組成，生產計劃部門終端通過服務器對連接著的各信息終端進行實時數據采集、整理，進行生產排程；當排程方案確定之后，再通過服務器下達到生產車間，并實時接收加工現場的反饋數據，及時調整排程方案。

所述各相關信息終端包括：客戶、銷售部門、設備管理部門、倉儲部門、加工車間。

在終端、服務器及數據庫的硬件選擇時，客戶端的功能主要是客戶端可以采用通用的PC機，也可以是多臺獨立的小型服務器構成，其基本要求是具有一定的運算能力、輸入輸出功能、以及將運算結果通過網絡傳輸出去的功能，并能夠接受遠程服務器運算的結果。

客戶端的基本配置為：

計算機主機：PIII?500MHZ以上；

記憶容量：256MB以上；

硬盤空間：20GB以上；

顯示器：1024×768真彩色顯示器，建議使用1280×1024或更高配置；

磁盤需求：16倍速以上之CD-ROM或DVD-ROM；

當工廠規模不大時，服務器端可以采用通用的PC機，但建議采用大型服務器以適應大型加工企業，其基本要求是具有較好的運算性能、具有較強的數據存儲及維護能力，網絡傳輸高效穩定。

服務器端的基本配置為：

計算機主機：Celon?2.66G以上；

記憶容量：1GB以上；

硬盤空間：160GB以上；

顯示器：1024×768真彩色顯示器，建議使用1280×1024或更高配置；

磁盤需求：16倍速以上之CD-ROM或DVD-ROM；

數據庫采用ACCESS數據庫，同時也支持如SQL?Server等數據庫系統。

此生產排程系統運用了如以下步驟的生產排程方法進行生產排程：

1.用戶設置工廠基礎數據和排程參數；

2.生產排程系統對訂單、設備、物料信息進行動態采集、更新、分析，生成參與排程的工單，生產計劃部確認排程工單信息、優化目標、約束條件；

3.對參與排程的工單進行編碼，生成初始化種群；

4.采用基于訂單結構的解碼空間映射方法產生操作表，調用正排運算或倒排運算進行解碼操作，得到排程方案；