[發明專利]一種存在新工件插入的模糊柔性作業車間調度方法

有效

• 申請號: 202010068668.5
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111242500B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 張立果;黎向鋒;唐浩;左敦穩;張麗萍;陸開勝;王建明;葉磊;王子旋;劉晉川;劉安旭
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/0633;G06Q50/04;G06N3/126
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種存在新工件插入的模糊柔性作業車間調度方法，其特征在于它包括以下步驟：

步驟1：調用信息輸入模塊，讀取工件的加工信息，機器信息；

步驟2：調用改進遺傳算法模塊，并以此獲得最佳調度方案，按照該方案安排生產；

步驟3：判斷是否所有工件已經加工完畢，如果加工完畢，則退出循環，結束；如果沒有加工完畢，則繼續；

步驟4：判斷是否需要主動退出重調度進程，如果選擇是，則退出循環，結束；如果選擇否，則繼續；

步驟5：輸入有工序完工或新工件插入的時刻T；

步驟6：提取當前時刻完工的工序對應的工件號，以-1結尾；

步驟7：判斷輸入參數是否符合要求，若不符合，返回步驟5；若符合，則繼續；

步驟8：調用初始化條件更新模塊，更新初始化參數；

步驟9：判斷是否成功初始化，若不成功，返回步驟5；若成功，則繼續；

步驟10：輸入參數，判斷是否有新插入工件；如果有新插入工件，則執行步驟11，否則執行步驟12；

步驟11：調用信息輸入模塊，將新插入工件的數據信息輸入到系統中，同時調用改進遺傳算法模塊生成新的調度方案；

步驟12：調用染色體修改模塊，根據初始化參數，對染色體進行更新操作；

步驟13：調用可視化模塊，根據當前的染色體，生成以甘特圖為代表的可視化調度方案，并讓工件的生產方式按照該調度方案安排生產；

步驟14：返回步驟3；

所述的改進遺傳算法模塊能針對存在初始條件的染色體進行編碼和解碼操作，(1)所述改進遺傳算法模塊保留了問題的初始條件，即：正在加工工序的開始加工時間和結束加工時間，所選擇的機器，當前時間點，各工件等待調度的工序的數量；(2)所述改進遺傳算法模塊中所用的染色體由工序序列和機器序列組成，其僅僅保留等待調度工序的加工信息；(3)所述改進遺傳算法模塊對于相應染色體的解碼方式如下所示：

步驟a建立一個包含所有機器的甘特圖；

步驟b獲取初始條件，并將正在加工的工序插入到甘特圖中；

步驟c從工序序列中獲得下一道工序，從機器序列中找到對應的所用的機器，從案例信息中獲得該工序在該機器下的加工時間；

步驟d將該工序在不影響機器上已經插入工序的情況下，盡量將該工序向前插入；

步驟e判斷是否所有工序已經被插入，如果沒有，則返回步驟c；

所述的初始化條件更新模塊是在每一次發生工序完工，或者是新工件插入的情況，算法的初始參數均會發生變化，因此需要按照如下規則更新初始參數，以滿足算法要求：

假設正在加工的某道工序結束時間或新工件插入的時間為T，當另一臺機器上正在加工工序的完工時間為(C₁,C₂,C₃)，其分別代表了工序O_i,j完工的最小時間、最有可能時間、最大時間；

依照以下規則進行處理其完工時間；

如果T≤C₁,此時另一道工序仍處于正在加工的狀態，因此其完工時間依然為(C₁,C₂,C₃)；

如果T≥C₁，TC₂，此時另一道工序下仍處于正在加工狀態，由于該道工序此時已經不可能在T時刻前完成加工，因此，其完工時間變化為(T,C₂,C₃)；

如果TC₂，T≥C₃，此時另一道工序仍處于正在加工狀態，由于該道工序此時已經不可能在C₂前完成加工，因此，該完工時間變化為(T,T,C₃)；

如果TC₃,此時另一道工序不可能仍處于正在加工狀態，這種情況不在討論范圍中。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的染色體修改模塊用于將已經完工的工序對應的基因從染色體中刪除掉，這是由于在遺傳算法中所用的染色體保存的均為可進行調度的工序，因此當某道工序完工，同時又沒有必要使用算法模塊重新生成新的調度方案時，需要將已經完工的工序對應的基因從染色體中刪除掉。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的信息輸入模塊能直接輸入調度案例的相關信息，它包括各工件的各工序在不同機器上加工所需時間，新增加工件的加工時間。