[發(fā)明專利]一種帶有阻塞限制的柔性開放車間調度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810067826.8
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108182545B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 孟磊磊;張超勇;邵新宇;李振國;任彩樂;任亞平;洪輝;余俊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

本發(fā)明公開了一種帶有阻塞限制的柔性開放車間調度方法，該方法為確定不同工件在同一機床上的排序，提出基于先后關系、機床位置以及緊前和緊后關系的3種建模方法，并依據(jù)3種建模方法提出四種模型，在模型1和模型2中引入機床選擇變量和第一工件順序選擇變量確定不同工件在同一機床上的排序，在模型3中引入機床位置變量確定不同工件在同一機床上的排序，在模型4中引入第二工件順序選擇變量確定不同工件在同一機床上的排序，并對4個模型進行了對比分析，通過實例驗證了所提模型以的有效性。

技術領域

本發(fā)明屬于計算機集成制造技術領域，更具體地，涉及一種帶有阻塞限制的柔性開放車間調度方法。

背景技術

生產(chǎn)調度問題有很多，如單機調度、并行機調度、開放車間調度、流水車間調度、作業(yè)車間調度等，不同車間調度問題有其具體的實際背景。其中，開放車間調度問題具有很強的應用背景，廣泛存在于儀器設備的檢測、汽車與飛機等大型設備的檢修與保養(yǎng)以及公路建設等領域。

傳統(tǒng)開放車間問題(open shop scheduling problem，OSSP)可以簡單描述為：在一個車間里有n個待加工工件需要完成m道工序的加工任務，每道工序有一臺加工機床，各工件的工序的加工順序任意，且一臺機器在同一個時刻只能加工一個工件，一個工件也不能同時在兩臺機器上加工。相對于流水車間、作業(yè)車間調度問題，OSSP問題減少了對各工件工序間加工順序的限制，即各工件的工序間沒有先后順序約束，從而使得OSSP問題在求解過程中具有更大規(guī)模的解空間，增加了求解難度。在實際生產(chǎn)中，為了消除瓶頸、提高制造系統(tǒng)的柔性，通常某些瓶頸工序機床的數(shù)量不止一臺，一般都含有若干臺相同功能的平行機，這就構成了柔性開放車間調度問題(Flexible Open Shop Scheduling Problem,FOSSP)。在實際生產(chǎn)中，如檢測車間，由于檢測對象往往比較大，檢測設備間是沒有緩沖區(qū)的，如果檢測對象完成某工序的檢測后，其下道檢測工序所需檢測設備被占用，其必須阻塞在該道工序檢測設備上直至下道工序檢測設備釋放。該問題即為帶阻塞限制的柔性開放車間調度問題(Flexible Open Shop Scheduling Problem with Blocking Constraint,FOSSP-B)。所以，開展帶阻塞限制的柔性開放車間調度問題的研究具有重大的實際意義。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種帶有阻塞限制的柔性開放車間調度方法，其目的在于解決現(xiàn)有建模方法中并未考慮對帶有阻塞限制的柔性開放車間調度問題進行建模的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種帶有阻塞限制的柔性開放車間調度方法，包括如下步驟：

步驟1：以最小化最大完工時間作為模型的目標函數(shù)；

步驟2：建立用于約束任一工件在任一工序只能在一臺機床上加工的機床選擇約束；建立用于約束工序開始時間與完工時間之間的關系的工件工序時間約束；建立用于約束任一工件的任一工序都有一個緊前工序的同一工件的緊前工序約束；建立用于約束任一工件的任一工序最多有一個緊后工序的同一工件的緊后工序約束；建立用于約束工件任一工序的釋放時間等于該工件該工序的緊后工序的開始時間的工序阻塞約束；建立用于約束在同一機床上，后加工工序的開始時間不小于先加工工序的釋放時間機床阻塞約束；建立用于約束工件工序完工時間和工件工序釋放時間關系的完工與釋放時間約束；建立用于約束最大完工時間和工件工序釋放時間關系的最大完工時間約束，完成模型約束集建立。

優(yōu)選地，根據(jù)如下步驟獲得模型約束集：