[發(fā)明專利]一種柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的自適應(yīng)分批調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011616212.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112668789A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋豫川;楊云帆;雷琦;郭偉飛;柳冬
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/12
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的自適應(yīng)分批調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的作業(yè)過程的分批調(diào)度任務(wù)參數(shù)；

按照預(yù)設(shè)定的初始分批策略，根據(jù)所述分批調(diào)度任務(wù)參數(shù)對作業(yè)過程中的每個作業(yè)工序分別進(jìn)行染色體編碼處理形成遺傳算法的基因，從而由作業(yè)過程中各作業(yè)工序各自對應(yīng)的基因的集合構(gòu)成遺傳算法的一個染色體；根據(jù)預(yù)設(shè)定的種群規(guī)模N分別按照初始分批策略生成N個染色體，組成遺傳算法的染色體群組，每個染色體對應(yīng)一種分批調(diào)度方案；

采用遺傳算法對染色體群組進(jìn)行交叉、變異迭代處理，在迭代過程中對染色體種群中各染色體進(jìn)行動態(tài)調(diào)整貪婪解碼，并采用自適應(yīng)分批策略對染色體群組進(jìn)行批次、批量更新劃分，通過遺傳算法迭代選擇出最優(yōu)染色體對應(yīng)的分批調(diào)度方案；

根據(jù)獲得染色體對應(yīng)的分批調(diào)度方案對柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的作業(yè)過程進(jìn)行分批調(diào)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的自適應(yīng)分批調(diào)度方法，其特征在于，所述作業(yè)分批調(diào)度任務(wù)參數(shù)包括作業(yè)分批調(diào)度任務(wù)中涉及的加工設(shè)備總數(shù)、工件總數(shù)，以及每種工件的加工工序總數(shù)、批次總數(shù)、及加工批量總數(shù)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的自適應(yīng)分批調(diào)度方法，其特征在于，該方法的具體流程為：

A)獲取柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的作業(yè)過程的分批調(diào)度任務(wù)參數(shù)，以及遺傳算法初始化的群規(guī)模N、最大批次數(shù)l_max、外層迭代次數(shù)N_o、內(nèi)層迭代次數(shù)N_i、交叉率P_c、變異率P_v；

B)基于最大批次數(shù)l_max根據(jù)設(shè)定的初始分批策略；

C)在當(dāng)前分批策略下，通過對作業(yè)過程中的每個作業(yè)工序分別進(jìn)行染色體編碼處理，生成遺傳算法的具有N個染色體規(guī)模的染色體群組，染色體群組中的每個染色體對應(yīng)一種分批調(diào)度方案；

D)對染色體種群中各染色體進(jìn)行動態(tài)調(diào)整貪婪解碼，并評價染色體種群中各染色體的適應(yīng)度；

E)啟動遺傳算法，根據(jù)交叉率P_c和變異率P_v對染色體群組進(jìn)行選擇、交叉及變異操作；

F)判斷當(dāng)前一輪內(nèi)循環(huán)次數(shù)是否達(dá)到內(nèi)層迭代次數(shù)N_i；若未達(dá)到，返回步驟D)；若達(dá)到，執(zhí)行步驟G)；

G)將當(dāng)前一輪的N_i次內(nèi)循環(huán)中適應(yīng)度最高的一個染色體作為一個備選最優(yōu)染色體，執(zhí)行步驟H)；

H)采用自適應(yīng)分批策略對染色體種群進(jìn)行批次、批量劃分，得到更新批次、批量劃分后的染色體種群；

I)判斷外循環(huán)次數(shù)是否達(dá)到外層迭代次數(shù)N_o；若未達(dá)到，返回步驟C)，進(jìn)行新一輪的內(nèi)循環(huán)；若達(dá)到，執(zhí)行步驟J)；

J)從經(jīng)過N_o次外循環(huán)得到的N_o個備選最優(yōu)染色體中，選出適應(yīng)度最高的一個作為最優(yōu)染色體，得到最優(yōu)染色體對應(yīng)的分批調(diào)度方案。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的自適應(yīng)分批調(diào)度方法，其特征在于，所述染色體中，每個作業(yè)工序所對應(yīng)基因的染色體編碼包括工件批次碼段、批量碼段、以及加工設(shè)備碼段，所述工件批次碼段用于指示該作業(yè)工序?qū)?yīng)的工件編號及相應(yīng)工件的批次編號，所述批量碼段用于指示該作業(yè)工序中與所述工件批次碼段中所指示工件編號及批次編號相對應(yīng)的加工批量數(shù)，所述加工設(shè)備碼段用于指示該作業(yè)工序中與所述工件批次碼段中所指示工件編號及批次編號相對應(yīng)的加工設(shè)備編號；且在一個染色體中，具有相同工件批次碼段的基因出現(xiàn)的重復(fù)次序，用以指示針對相應(yīng)工件批次碼段中工件編號及批次編號所對應(yīng)的工件批次的加工工序。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述柔性作業(yè)車間帶準(zhǔn)備工序的自適應(yīng)分批調(diào)度方法，其特征在于，所述遺傳算法中，交叉處理的交叉算子包括POX交叉算子和均勻交叉算子；在交叉處理時，對于基因中的工件批次碼段和批量碼段采用POX交叉算子進(jìn)行交叉，對于基因中的加工設(shè)備碼段采用均勻交叉算子進(jìn)行交叉。