[發(fā)明專利]虛擬企業(yè)制造資源調(diào)度方法

無效

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• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN101894321A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉電霆;劉耀明
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于蟻群算法的虛擬企業(yè)制造資源調(diào)度模塊。該模塊主要可以應(yīng)用于由中小型企業(yè)構(gòu)建的虛擬企業(yè)在生產(chǎn)運營過程中制造資源的調(diào)度，也可應(yīng)用于單個中小型企業(yè)生產(chǎn)過程中制造資源的調(diào)度。

背景技術(shù)

在虛擬企業(yè)的運營過程中，為使企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟效益，合理調(diào)度制造資源，使制造資源得到高效利用是十分重要和必要的。制造資源主要是各種設(shè)計軟件、各種機床設(shè)備等。以某機床的設(shè)計為例，該機床的主傳動系統(tǒng)的齒輪有級變速器的設(shè)計由某個成員企業(yè)承擔(dān)。該變速器主要由箱體、2組齒輪傳動零件和軸系零件組成。設(shè)計主要使用CAD軟件，而該成員企業(yè)的CAD軟件是有限的，并且各種CAD軟件的性能不一樣，雖然都能完成某個設(shè)計，但所花費的時間是不一樣的。兩組齒輪傳動零件可以并行進行設(shè)計，但與其他零件之間有緊前關(guān)系約束。因此，在設(shè)計該變速器時，合理分配有限的設(shè)計資源給各個設(shè)計任務(wù)顯得十分重要，如果資源沒有得到合理的調(diào)度，如在有高性能設(shè)計軟件閑置的時候而是用低性能軟件或者在使用低性能設(shè)計軟件能是總體設(shè)計完工時間更短是而選擇使用高性能軟件等等，會使得總體設(shè)計效率低下，延長工期，致使市場競爭力下降，成本增加，利潤減少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種將蟻群算法用于制造資源調(diào)度的軟件模塊。該模塊即可以單獨使用，也可以與其他系統(tǒng)結(jié)合而成為一個更大系統(tǒng)或平臺。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：利用Java?ssh框架實現(xiàn)基于蟻群算法的制造資源調(diào)度模塊，在某個項目開始前，項目負責(zé)人只要先把項目分解成一個個制造任務(wù)，并確定好各個任務(wù)之間的約束關(guān)系，以及各個任務(wù)所需使用的資源種類及估計的工期，調(diào)度模塊就能得出制造資源較合理的調(diào)度，包括每個任務(wù)使用哪個資源及該任務(wù)的預(yù)計開工時間和結(jié)束時間。也即該模塊不光完成制造資源的分配，還確定了各個任務(wù)開工時間，也即給各個任務(wù)排了一個使得項目完工時間更短的較好的執(zhí)行順序。

該模塊主要由制造資源注冊、任務(wù)添加及調(diào)度結(jié)果顯示三部分構(gòu)成。

(1)制造資源注冊：

制造資源注冊部分主要完成企業(yè)所有資源的注冊，以及確定該資源是否與其他成員企業(yè)共享，之后調(diào)度的資源主要就是在這里注冊過的，也可能有一小部分是其他成員企業(yè)共享的。

注冊時需要提供資源名稱、類別、數(shù)量、型號或版本、資源描述及是否共享等內(nèi)容。

(2)任務(wù)添加：

任務(wù)添加部分主要把各個任務(wù)添加到數(shù)據(jù)庫，在調(diào)度時取用。添加時需要提供任務(wù)編號、任務(wù)名稱、所需資源類型、是否使用共享資源、任務(wù)的后續(xù)任務(wù)、及任務(wù)描述及該任務(wù)的資源水平等。第一個任務(wù)和最后一個任務(wù)為虛任務(wù)，它們不消耗資源和時間，只是用于標識項目的開始和結(jié)束。

(3)調(diào)度結(jié)果顯示：

調(diào)度結(jié)果顯示部分主要用于顯示模塊運行后得出的調(diào)度結(jié)果，顯示的內(nèi)容包括任務(wù)編號、名稱、所使用的資源、開始時間、結(jié)束時間等。按調(diào)度順序由上到下排列，最后一個任務(wù)的結(jié)束時間就為整個項目的完工時間。

本發(fā)明的優(yōu)點是：合理調(diào)度制造資源，使制作資源得到高效利用，提高總體設(shè)計效率，縮短工期，降低成本，增加利潤。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程圖。

圖2為本發(fā)明實施例制造資源注冊圖。

圖3為本發(fā)明實施例任務(wù)添加圖。

圖4為本發(fā)明實施例資源水平添加圖。

圖5為本發(fā)明實施例調(diào)度結(jié)果顯示圖。

具體實施方式

實施例：

該模塊是基于J2EE?Web應(yīng)用，采用Java語言及開源的struts、hibernate和spring框架實現(xiàn)。其核心部分就是基于蟻群算法的調(diào)度方法，該方法使用兩級嵌套蟻群系統(tǒng)，有Java語言實現(xiàn)。上級使用蟻群系統(tǒng)確定各個任務(wù)的調(diào)度順序，順序確定后在使用蟻群系統(tǒng)確定各個任務(wù)的開始時間。最后綜合得出一個較短的完工時間。

實現(xiàn)流程：

(1)取出之前添加到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，構(gòu)造所需數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，初始化一些參數(shù)。

(2)計算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。

(3)運用輪盤賭法確定下一步選擇的任務(wù)。

(4)生成調(diào)度計劃。

(5)如果所有螞蟻搜索完成，則轉(zhuǎn)到(6)；否則返回(2)。

(6)更新信息素。

(7)如果達到最大循環(huán)次數(shù)，則結(jié)束；否則返回(2)。

其中，步驟(4)中也應(yīng)用了蟻群系統(tǒng)，其流程與上述流程大致一樣。

具體使用方法：

(1)把制造資源分好類注冊到數(shù)據(jù)庫中。

(2)給任務(wù)編號，確定任務(wù)之間的緊前關(guān)系，并把任務(wù)添加到數(shù)據(jù)庫。第一和最后一個任務(wù)一定要為虛任務(wù)。