[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)定制家具繼列分批調(diào)度優(yōu)化的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410165203.6
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103984985A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志;陳新;孫盛;陳新度;劉強(qiáng);王小軍;葉東東;陳小奇;陳海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于先進(jìn)制造系統(tǒng)運(yùn)行控制理論中的調(diào)度問題，具體涉及一種個性化家具大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下利用元胞粒子群算法(PSO-CA)實(shí)現(xiàn)零部件繼列分批調(diào)度優(yōu)化的方法，特別是一種利用粒子群算法實(shí)現(xiàn)定制家具繼列分批調(diào)度優(yōu)化的方法，屬于實(shí)現(xiàn)定制家具繼列分批調(diào)度優(yōu)化的方法的創(chuàng)新技術(shù)。

背景技術(shù)

目前，對于個性化家具大規(guī)模定制生產(chǎn)的研究更多地集中于產(chǎn)品(族)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品配置，而生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度作為大規(guī)模定制的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響大規(guī)模定制能否成功實(shí)施。大規(guī)模定制環(huán)境下，客戶定制需求的多樣化與個性化，使得訂單的品種增多，單個品種的需求數(shù)量急劇下降，在生產(chǎn)中導(dǎo)致訂單的合理分批排序難度增加，對訂單的按時(shí)完成造成了很大影響，增加了生產(chǎn)調(diào)度的復(fù)雜性。

在滿足各加工工序、時(shí)間、批量、機(jī)器環(huán)境的約束條件下，通過對訂單集分批，同時(shí)達(dá)到同一訂單零部件完工時(shí)間基本一致、訂單按時(shí)完工交貨這兩個目的是一項(xiàng)困難的任務(wù)。

曾敏在“大規(guī)模定制關(guān)鍵問題建模與應(yīng)用研究”，華中科技大學(xué)，2011中針對柔性生產(chǎn)線的多目標(biāo)優(yōu)化批調(diào)度問題，提出了一種平行機(jī)繼列分批調(diào)度模式Pm|s-batch|C_max。設(shè)計(jì)了自適應(yīng)元胞粒子群多目標(biāo)優(yōu)化算法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于使用元胞自動機(jī)進(jìn)行變異搜索，提高了尋優(yōu)能力。在實(shí)際應(yīng)用中，利用瓶頸分解法有效降低了多目標(biāo)優(yōu)化問題的維數(shù)，采用科學(xué)可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了群智能優(yōu)化的進(jìn)化過程的可視化顯示，進(jìn)行了各種組合參數(shù)設(shè)置的比較研究，找出了較優(yōu)的基于黃金分割理論的權(quán)值設(shè)置參數(shù)，減少了參數(shù)設(shè)置的隨意性和經(jīng)驗(yàn)性。解決了大規(guī)模定制生產(chǎn)方式的調(diào)度難題，實(shí)現(xiàn)了大批量生產(chǎn)方式向大規(guī)模定制生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。但是，該方法在采用自適應(yīng)元胞粒子群算法求解平行機(jī)繼列分批多目標(biāo)優(yōu)化問題時(shí)，不能解決同一訂單的零部件完工時(shí)間差異顯著問題。陳亞絨，管在林，彭運(yùn)芳，邵新宇在“面向大規(guī)模定制的瓶頸成組調(diào)度啟發(fā)式方法研究”，中國機(jī)械工程第21卷第八期，2010年四月中分析了大規(guī)模定制生產(chǎn)模式的產(chǎn)品生產(chǎn)特征，描述了面向大規(guī)模定制的模塊工件成組調(diào)度問題，提出了以識別瓶頸工序?yàn)榛A(chǔ)的最小化加權(quán)拖期成組調(diào)度啟發(fā)式方法，實(shí)現(xiàn)了單條生產(chǎn)線上生產(chǎn)成本與交貨期的優(yōu)化。實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的調(diào)度結(jié)果表明，與模塊單批調(diào)度和完全批成組調(diào)度方法相比較，基于瓶頸的最小化加權(quán)拖期模塊成組調(diào)度啟發(fā)式方法更可行、更有效。但是，該方法未考慮到產(chǎn)品的分批問題，不能適用于多生產(chǎn)線、多批次的生產(chǎn)環(huán)境。顧恒平，單汨源，蒲黎達(dá)在“大規(guī)模定制企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度優(yōu)化問題研究”，工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)第25卷第11期中在定制點(diǎn)分離思想基礎(chǔ)上，對大規(guī)模定制調(diào)度問題進(jìn)行了研究，提出了零件加工的成組作業(yè)族、基于JIT思想的小批量作業(yè)組和產(chǎn)品組裝的同工序同物料的物料限制滿足的生產(chǎn)調(diào)度策略，解決了零件加工作業(yè)調(diào)度問題和產(chǎn)品組裝作業(yè)調(diào)度問題。但是，他們未對訂單優(yōu)化組批進(jìn)行分析研究，而且其方法所描述的產(chǎn)品生產(chǎn)特征與個性化家具大規(guī)模定制的生產(chǎn)特征不完全吻合，不能有效應(yīng)用于個性化家具大規(guī)模定制生產(chǎn)的分批調(diào)度。

以上方法都是單方面對大規(guī)模定制產(chǎn)品生產(chǎn)效率進(jìn)行優(yōu)化，在個性化家具大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下，它們不能同時(shí)解決同一訂單的零部件完工時(shí)間差異顯著問題和訂單交貨期的優(yōu)化問題。現(xiàn)有分批調(diào)度研究主要集中在半導(dǎo)體加熱爐生產(chǎn)線、鋼鐵工業(yè)熱軋加熱爐生產(chǎn)線、電信交貨機(jī)的數(shù)據(jù)包調(diào)度、網(wǎng)格計(jì)算任務(wù)調(diào)度、物流配送中心調(diào)度等領(lǐng)域，但是，在個性化家具大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下關(guān)于分批調(diào)度的研究并不成熟。為解決上述問題，必須針對個性化家具大規(guī)模定制生產(chǎn)調(diào)度發(fā)明新的分批調(diào)度方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種解決了同一訂單零部件完工時(shí)間差異顯著問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了訂單交貨期的優(yōu)化，有助于家具企業(yè)對定制訂單集進(jìn)行優(yōu)化組批，提高生產(chǎn)效率的實(shí)現(xiàn)定制家具繼列分批調(diào)度優(yōu)化的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)定制家具繼列分批調(diào)度優(yōu)化的方法，包括有如下步驟:

1)按交貨期的先后對訂單集進(jìn)行排序；

2)截取第k個序列的訂單集；

3)獲取訂單集的訂單和零部件信息；

4)運(yùn)用元胞粒子群算法對零部件進(jìn)行優(yōu)化分批，獲得零部件的最優(yōu)分批結(jié)果。