[發明專利]一種基于工人操作經驗的柔性作業車間調度方法及裝置

有效

• 申請號: 201911345123.8
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111123869B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 王愛民;趙子今;葛艷;楊亞聰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

1.一種基于工人操作經驗的柔性作業車間調度方法，其特征在于，包括：

步驟S1：對具有第一預設數量種群個體的初始種群進行預設的交叉操作得到多個子個體，并根據所述子個體和所述初始種群得到具有第二預設數量的種群個體的第一過渡種群；

步驟S2：根據每一工人對每一加工設備的操作經驗和每一所述加工設備的瓶頸程度，在每一所述種群個體中依次確定每一工序所對應的加工設備和工人，并得到每一種群個體的適應度值；所述操作經驗對應著一個預設的操作經驗更新公式，所述預設的操作經驗更新公式為：

其中，F_pq為量化的工人W_q對加工設備M_p的操作經驗值，ξ為一個(0，1)之間的常數，F′_pq為更新前工人W_q對加工設備M_p的操作經驗值；

步驟S3：根據每一種群個體的所述適應度值，從低到高依次選取所述第一預設數量的種群個體作為第二過渡種群，并從所述第二過渡種群中，根據每一種群個體的所述適應度值，從低到高依次選取第三預設數量的種群個體作為較優解，且將遺傳算法迭代次數加1；

步驟S4：判斷所述遺傳算法迭代次數是否等于預設的第一閾值時，若是，則執行步驟S5，否則將所述第二過渡種群作為所述初始種群并返回步驟S1繼續執行；

步驟S5：根據所述較優解更新蟻群算法的信息素；

步驟S6：根據蟻群算法進行局部尋優處處理，得到一種群個體確定為局部最優解，并將整體迭代次數加1；

步驟S7：判斷所述整體迭代次數是否等于預設的第二閾值時，若是，則執行步驟S8；否則，執行步驟S9；

步驟S8：根據每一所述局部最優解確定其中所述適應度值最低的種群個體為全局最優解，并根據所述全局最優解進行調度；

步驟S9：將根據所述局部最優解進行變異，得到具有所述第一預設數量的種群個體的第三過渡種群，并將所述第三過渡種群作為所述初始種群返回步驟1繼續執行。

2.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，在所述步驟S1之前，所述調度方法還包括：

步驟S10：初始化算法參數；

步驟S11：根據工序編碼方式對待調度的工序進行編碼，得到具有第一預設數量的種群個體的初始種群。

3.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

步驟S101：從所述初始種群中隨機選取第二預設數量的種群個體作為交叉個體；

步驟S102：將所述交叉個體進行隨機兩兩配對，得到多對父個體；

步驟S103：遍歷每對所述父個體，根據POX算法進行交叉操作，得到所述多個子個體，并根據所述子個體和所述初始種群得到所述第一過渡種群。

4.根據權利要求1所述的調度方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

步驟S201：選擇每一所述種群個體中待安排工序序列的第一道工序，作為當前待安排工序；

步驟S202：根據預設的瓶頸計算公式得到所有可用于加工所述當前待安排工序的加工設備的瓶頸程度；

步驟S203：選取所述瓶頸程度中值最小的加工設備，作為所述當前待安排工序的已選加工設備；

步驟S204：根據當前待安排工序的前一工序的結束時間以及所述已選加工設備的可開始時間，得到所述當前待安排工序的開始時間；

步驟S205：若在時間處于所述開始時間時篩選是否存在可操作所述已選加工設備的待安排工人，若是，則將可操作所述已選加工設備的所述待安排工人標記為預選工人，并執行步驟S206；否則，確定開始處理時間最接近所述開始時間的工人為所述當前待安排工序的已選工人，并將所述待安排工序標記為已安排工序后，執行步驟S207；

步驟S206：從所述預選工人中，根據所述預選工人對所述已選加工設備的所述操作經驗，確定所述操作經驗中數值最大的所述預選工人為所述當前待安排工序的已選工人，并將所述待安排工序標記為已安排工序；

步驟S207：判斷是否還存在待安排工序，若存在，則執行步驟S208；否則，得到當前種群個體的適應度值，并執行步驟S3；

步驟S208：根據預設的操作經驗更新公式，更新所有工人對所有加工設備的操作經驗，并返回步驟S201繼續執行。