[發明專利]一種預制構件流水車間訂單接受與調度集成優化方法

在審

• 申請號: 202010616005.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111798119A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 熊福力;儲夢伶
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/06;G06Q50/04;G06F17/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開了一種預制構件流水車間訂單接受與調度集成優化方法，1.將訂單中各工件加工總時間和加工毛利潤分別按照非遞增和非遞減進行排序，選出總凈利潤最大的作為初始解；2.將初始解中隨機選擇兩個工件進行序列中的位置交換，形成工件序列π₂，判斷工件序列π₂中每個工件是否超過截止日期，找到總凈利潤最大的工件序列π₃；3.π₃中隨機選擇d個工件刪除，剩余的工件序列為π₄，將刪除的工件按照步驟二最終得到的最優解的順序排列組成為工件序列π_d；4.將工件序列π_d中的工件逐步插入到工件序列π₄中的各個位置，保留總凈利潤最大的工件序列；5.迭代直到達到需要的迭代次數或迭代時間，得到總凈利潤最大的工件序列π_n。

技術領域

本發明屬于工廠訂單調度領域，涉及一種預制構件流水車間訂單接受與調度集成優化方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，為了更好的滿足市場需求，越來越多的制造企業由過去的備貨型生產模式轉變為訂貨型生產模式。與現場澆筑相比，預制構件因為具有能耗低、安裝快速、高生產率、安全清潔的工作環境等優點而被人們重視。預制構件生產是裝配式建筑生產中非常重要的一個環節，其生產調度優化對于提高裝配式建筑生產效率和降低能耗，具有重要的現實意義。但預制構件的生產處理過程相比于傳統PFSP問題更加復雜。在交貨期緊張和生產能力有限實際生產情況下，制造商往往無法接受全部客戶訂單，忽略訂單交貨時間而導致延遲交貨的行為在當今往往會導致企業信譽受損，同時還可能因此而受到拖期懲罰，生產系統的超負載，訂單交貨延遲率上升等問題，因此，必須從全部訂單中進行選擇，并且對已經接受的訂單進行調度，訂單接受與調度二者必須集成決策，從而實現增加預制構件制造企業總收益和客戶滿意度的目的，這樣的問題被稱為預制構件訂單接受與調度問題，是非常重要的預制構件生產管理問題。

PFSP(Permutation Flow Shop Problem)問題被定義為一個不確定多項式NP難問題，因此很難找到最佳的解決方案。而預制構件的生產過程由于涉及可中斷、不可中斷、并行和串行而更為復雜。目前，對于求解這類問題的算法可分為精確算法和啟發式，但由于精確算法對求解問題有較多的限制，一般針對特定的問題，求解效率較低，且求解規模較小，而啟發式算法雖然求解速度較快，但解質量較差。因此這兩類方法難以滿足實際調度問題的求解需求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種預制構件流水車間訂單接受與調度集成優化方法，能夠計算出總利潤最高的工件序列，提高了工廠生產效率和利潤。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種預制構件流水車間訂單接受與調度集成優化方法，包括以下步驟；

步驟一，選取一批訂單，將訂單中各工件加工總時間和加工毛利潤分別按照非遞增和非遞減進行排序，選出兩種排序中總凈利潤最大的工件序列π₁作為初始解；

步驟二，將初始解中隨機選擇兩個工件進行序列中的位置交換，形成工件序列π₂，判斷工件序列π₂中每個工件是否超過截止日期，將未超過截止日期的工件按交換后的序列順序歸為接受集，將超過截止日期的工件按交換后的序列順序歸為拒絕集，再將拒絕集的每個工件逐步插入到接受集各個位置，找到總凈利潤最大的工件序列π₃，將π₃和π₁的總利潤進行對比，將總利潤高的工件序列作為最優解；

步驟三，從步驟二最終得到的最優解中隨機選擇d個工件刪除，剩余的工件序列為π₄，將刪除的工件按照步驟二最終得到的最優解的順序排列組成為工件序列π_d；