[發(fā)明專利]一種分布式鋁型材生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度方法

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• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN109002016A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢斌;楊曉林;胡蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種分布式鋁型材生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度方法，屬于生產(chǎn)車間智能優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過確定原材料在工廠間的分配及工廠內(nèi)的鋁型材生產(chǎn)過程調(diào)度模型和優(yōu)化目標(biāo)，并使用基于改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)算法的優(yōu)化調(diào)度方法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；其中，調(diào)度模型依據(jù)工廠分配規(guī)則和每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備上所加工原材料的最大完工時(shí)間來建立，同時(shí)優(yōu)化目標(biāo)為最小化最大完工時(shí)間。本發(fā)明可在短時(shí)間內(nèi)獲得分布式鋁型材生產(chǎn)過程調(diào)度問題的優(yōu)良解，從而能降低工廠的生產(chǎn)成本，提高工廠的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力，能有效解決分布式鋁型材生產(chǎn)過程由于加工排序不當(dāng)導(dǎo)致的工廠成本浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益不高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分布式鋁型材生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度方法，屬于生產(chǎn)車間智能優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國大規(guī)模的基建投資和工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，鋁型材全行業(yè)的產(chǎn)量和消費(fèi)迅猛增長，而我國也一躍成為世界上最大的鋁型材生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場。經(jīng)過長達(dá)近10年的高速增長，我國鋁型材行業(yè)步入了新的發(fā)展階段。在全球化的背景下，隨著公司之間生產(chǎn)合作和企業(yè)兼并現(xiàn)象的日益普遍，分布式生產(chǎn)加工已經(jīng)成為一種常見的生產(chǎn)模式。分布式生產(chǎn)可以對(duì)資源進(jìn)行合理分配，在滿足生產(chǎn)方案要求的情況下，以最小的成本實(shí)現(xiàn)最大化產(chǎn)出。這也使得國內(nèi)鋁型材行業(yè)內(nèi)的競爭越來越激烈。為此，各企業(yè)都迫切需要提高自身在鋁型材行業(yè)的競爭力。生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度無疑就是生產(chǎn)組織和管理的關(guān)鍵，對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能利用率，降低生產(chǎn)成本具有重要的意義。

鋁型材生產(chǎn)主要包括熔鑄、擠壓和表面處理(上色主要包括：氧化、電泳涂裝、氟碳噴涂、粉末噴涂、木紋轉(zhuǎn)印等)三個(gè)過程。熔鑄是鋁型材生產(chǎn)的首道工序，主要過程為配料、熔煉和鑄造。擠壓是鋁型材成形的手段，表面處理即針對(duì)擠壓好的鋁型材對(duì)其表面進(jìn)行陽極氧化處理，以此增加鋁型材的抗蝕性、耐磨性及外表的美觀度。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于將完善的調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)例不多，許多鋁型材生產(chǎn)企業(yè)還是依賴人工手工編排調(diào)度方案，調(diào)度效率不高，且易出現(xiàn)差錯(cuò)，存在安全隱患。調(diào)度系統(tǒng)的落后嚴(yán)重限制了大型工廠能耗的降低、生產(chǎn)成本的節(jié)約、生產(chǎn)效率的提高。因此對(duì)分布式鋁型材生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度將對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生較大影響，合理安排鋁型材在工廠間的分配及工廠內(nèi)的加工生產(chǎn)順序可以大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也很大程度上節(jié)約了大量的人力資源，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明采用排列模型，設(shè)計(jì)一種基于改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)算法的優(yōu)化調(diào)度方法，可在較短時(shí)間內(nèi)獲得分布式鋁型材生產(chǎn)過程調(diào)度問題的近似最優(yōu)解，從而達(dá)到降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)分布式鋁型材生產(chǎn)過程調(diào)度問題，提出一種基于改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)算法的優(yōu)化調(diào)度方法，解決分布式鋁型材生產(chǎn)過程中由于加工排序不當(dāng)導(dǎo)致的企業(yè)成本浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益不高等問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種分布式鋁型材生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度方法，通過確定原材料在工廠間的分配及工廠內(nèi)的鋁型材生產(chǎn)過程調(diào)度模型和優(yōu)化目標(biāo)，并使用基于改進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)算法的優(yōu)化調(diào)度方法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；其中，調(diào)度模型依據(jù)工廠分配規(guī)則和每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備上所加工原材料的最大完工時(shí)間來建立，同時(shí)優(yōu)化目標(biāo)為最小化最大完工時(shí)間C_max(δ):

C_max＝max{C(1),C(2),...,C(f)}