[發明專利]一種基于最小空閑時間的流水線車間調度方法

有效

• 申請號: 201611042524.2
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108107848B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 戴佐俊;張月霞;楊瑞琪
• 申請（專利權）人: 江蘇創源電子有限公司;北京信息科技大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于最小空閑時間的流水線車間調度方法，包括以下步驟：(1)建立流水線車間調度問題的數學模型；(2)建立同一個工件的不同工序的約束條件；(3)建立同一臺機器不同工件的工序約束條件；(4)計算每一個工件每一道工序的空閑時間；(5)建立基于最小空閑時間的流水線車間調度方法數學模型。本發明提供的基于最小空閑時間的流水線車間調度方法，將所有工件的每道工序的空閑時間最小作為優化目標，結合流水線車間自身特點，構建空閑時間最小的數學模型，不需要重復迭代，計算時間短，求解效率高，能夠有效地解決作業車間調度問題，可用于車間生產過程的調度管理與優化。

技術領域

本發明涉及流水線車間調度優化技術領域，特別涉及一種基于最小空閑時間的流水線車間調度方法。

背景技術

流水線車間調度是一類重要的生產調度問題。流水線車間調度的目標是安排工件的加工次序，使所有工件完工的時間最短。流水線車間調度問題的特點是多臺機器多個工件需要加工，每臺機器上所有工件的加工順序相同，且每臺機器僅負責一道工序，求解多臺機器上每個工件的工序的加工順序。該類問題已經被證明是NP-hard(所謂的非確定性)問題。針對流水線車間調度問題，在生產過程中，很難依靠人工進行有效的調度，因此，對流水線車間調度問題的研究具有重要的實際意義。

目前，求解流水線車間調度問題的算法主要集中在智能算法與啟發式算法，這些算法能夠在較短時間內取得高質量的解，但是需要重復迭代，計算復雜度高，算法不易實現。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于最小空閑時間的流水線車間調度方法，以解決上述技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種最小空閑時間的流水線車間調度方法，包括以下步驟：

(1)建立流水線車間調度問題的數學模型；

(2)建立同一個工件的不同工序的約束條件；

(3)建立同一臺機器不同工件的工序約束條件；

(4)計算每一個工件每一道工序的空閑時間；

(5)建立基于最小空閑時間的流水線車間調度方法數學模型。

作為優選，所述步驟(1)中，建立流水線車間調度問題的數學模型的方法是：

設車間現有M臺機器，表示為[A₁,A₂,…,A_m,…,A_M]，A_m表示第m臺機器，m＝[1,2,…,M]；每臺機器只能完成一道工序，每臺機器上的工序不相同；同一工件的不同工序完成時間相互獨立，不同工件的同一工序完成時間相互獨立；

設現有N個工件需要加工，表示為[W₁,W₂,…,W_n,…,W_N]，其中W_n表示第n個工件，n＝[1,2,…,N]，所述N個工件相互獨立，每個工件需要完成所有M道工序，工序順序均為[1,2,…,m,…,M]，每個工件的每道工序的完成時間相互獨立；

設第n個工件的第m道工序的完成時刻為C_nm，工序完成的時間長度為L_nm。

作為優選，所述步驟2中，同一個工件的不同工序的約束條件如下：

C_nm-L_nm≥C_n(m-1)。

作為優選，所述步驟(3)中，同一臺機器不同工件的工序約束條件如下：

C_nm-C_(n-1)m≥L_nm。