[發明專利]一種多批次鋁件仿古銅制作的優化調度方法

在審

• 申請號: 201810735195.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109254566A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 錢斌;鐘祾充;胡蓉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 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

本發明涉及一種多批次鋁件仿古銅制作的優化調度方法，屬于生產過程智能優化調度技術領域。本發明通過確定不同批次鋁件在工廠內制作過程的調度模型和優化目標，并使用基于量子優化的人工蜂群算法的優化調度方法對目標進行優化；其中，調度模型依據各批次鋁件在每臺設備上的工序數、加工時間來建立，同時優化目標為最小化最大完工時間。本發明可在短時間內獲得多批次鋁件仿古銅制作過程調度問題的優良解，從而可降低制作的生產成本縮短生產時間，提高工廠的生產效率，能有效解決多批次鋁件仿古銅制作過過程中由于加工排序不當導致的工廠成本浪費，經濟效益不高的問題。

技術領域

本發明涉及一種多批次鋁件仿古銅制作的優化調度方法，屬于生產過程智能優化調度技術領域。

背景技術

銅在古代中國稱之為赤金，因其表面有強烈的金屬光澤，所以銅的主要用途之一就是建筑裝飾。自古以來銅就有“氣蘊富貴想和之美譽”，也是中國人心中神圣的象征物，從古至今，始終是權貴名仕的喜愛，早在西元前十六世紀，商朝人就常使用銅質的器皿，人們也喜歡在房屋中裝飾銅門、銅窗，以展示自身的財富與品味，而銅雕傳世久遠的藝術價值，更為世人所珍愛。

隨著歷史的演變，銅飾制品的用途，早已不僅局限于門窗，而是廣泛滲入到了建筑裝飾的各個板塊。銅門、銅窗、銅雨棚、銅飾面板及各種銅造型。銅色材料的廣泛應用使仿古銅材料供不應求，為了緩解銅材料的生產壓力，于是催生了鋁材制仿古銅的各類產業，利用鋁材料仿制古銅材料。鋁制仿古銅的生產步驟主要有：(1)鋁件表面處理；(2)鋁件表面鍍銅； (3)將上述處理好的鋁件放入化學藥水浸泡5-10mins，進行著色處理，然后用清水沖洗；(4) 對著色的鋁件進行拉絲處理；(5)對鋁件表面噴涂清漆，干燥后制得成品。多批次鋁件仿古銅制作過程屬于NP(Non-Polynomial)完全問題，其求解規模隨問題的增大呈指數增長，因此在理論和應用上均具有很高的研究價值。

大量的仿古銅制作以批量生產模式為主，不同批次的原料鋁件狀況不同，使得仿古銅制作在各階段的加工時間存在較大差異。不同批次鋁件加工序列會對該批量生產計劃的完工時間產生較大影響，這將直接影響工廠的生產成本和經濟效益。現階段，主要采用基于最小完工時間的分配規則進行調度，即按照各金屬鑄坯完工時間進行升序排列，以此作為加工序列。這種方式雖然可以減少生產計劃的完工時間，但是無法考慮到仿古銅制作序列之間的耦合作用，且調度方案單一，無法滿足生產計劃的突發性事件及多樣性的需求。因此，對仿古銅制作過程的優化調度就顯得格外重要，一個好的調度方案可以很大程度上降低工廠的生產成本，提高工廠的經濟效益。

本發明采用排列模型，設計一種基于量子優化的人工蜂群算法的優化調度方法，可在較短時間內獲得多批次鋁件仿古銅制作過程調度問題的近似最優解，從而降低工廠的生產成本，提高工廠的經濟效益。

發明內容

本發明的目的是多批次鋁件仿古銅制作過程的調度問題，提出一種基于量子優化的人工蜂群算法的優化調度方法，以解決多批次鋁件仿古銅制作過程中由于加工排序不當導致的工廠成本浪費，經濟效益不高的問題。

本發明的技術方案是：一種多批次鋁件仿古銅制作的優化調度方法，通過確定不同批次鋁件在工廠內制作過程的調度模型和優化目標，并使用基于量子優化的人工蜂群算法的優化調度方法對目標進行優化；其中，調度模型依據各批次鋁件在每臺設備上的工序數、加工時間來建立，同時優化目標為最小化最大完工時間C_max:

C(j₁,1)＝P_j1,1

C_max＝C(j_n,m)