[發(fā)明專利]基于多目標優(yōu)化算法的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度方法及調(diào)度系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110066874.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112859785B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海燕;黃風(fēng)立;顧金梅
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京翔甌知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11480
• 代理人: 張利靖

1.一種基于多目標優(yōu)化算法的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度方法，其特征在于：其包括以下步驟：

1)根據(jù)待調(diào)度生產(chǎn)任務(wù)的工藝參數(shù)和生產(chǎn)資源信息建立約束條件，并根據(jù)所述約束條件建立以完工時間最短和節(jié)能為目標的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度模型；

2)根據(jù)所述約束條件進行加工資源選擇；

3)根據(jù)所述約束條件和所述加工資源選擇進行批量劃分；

4)根據(jù)多目標優(yōu)化算法、步驟2)中的加工資源選擇和步驟3)中的批量劃分對所述生產(chǎn)調(diào)度模型進行優(yōu)化求解，得到紙盆車間排產(chǎn)方案，

步驟2)中加工資源選擇步驟如下：

2.1)清空加工資源集RC和最早可用時間集TRC，設(shè)置集合內(nèi)資源數(shù)nRC＝0；

2.2)若生產(chǎn)任務(wù)i的第j道工序僅需要配備機器，則選出可用的機器，設(shè)置nRC為可用機器數(shù)，并將機器按機器的最早可用時間與單件加工時間之和的大小先后順序排列，將機器編號依序納入加工資源集RC，將機器最早可用時間依序納入最早可用時間集TRC；

2.3)若生產(chǎn)任務(wù)i的第j道工序既需要配備機器還需配備模具，則選出可用的機器和可用的模具，取可用機器數(shù)和可用模具數(shù)的最小值作為nRC值，將機器按其最早可用時間與單件加工時間之和的大小先后順序排列，將模具按其最早可用時間先后順序排列，取前nRC臺機器與前nRC個模具一一組成加工資源組合納入RC，并取各組合里機器和模具的最早可用時間的最大值依序納入最早可用時間集TRC；

2.4)若生產(chǎn)任務(wù)i的第j道工序不需要機器和模具，則選出可用的操作人員，設(shè)置nRC為可用人員數(shù)，并按人員的空閑時間與單件加工時間之和的大小先后順序排列，將人員編號依序納入加工資源集RC，將人員空閑時間依序納入最早可用時間集TRC；

步驟3)中，

3.1)檢查步驟2)所得的最早可用時間集TRC，對于集合中小于C_i的最早可用時間，將其設(shè)置為C_i；

3.2)對于RC中的每個資源r，根據(jù)

計算其分配的子批量，nm_i為生產(chǎn)任務(wù)i的加工批量，nm_i,j,r為生產(chǎn)任務(wù)i在第j道工序分配到資源r上的子批量，ut_i,j,r為生產(chǎn)任務(wù)i的第j道工序在資源r上的單件加工時間；

3.3)對于RC中的每個資源r，若存在劃分所得批量nm_i,j,r0，則找到對應(yīng)nm_i,j,r值最小的資源，將該資源從RC中移除，并將該資源的最早可用時間從TRC中移除，返回步驟3.2)重新進行分批；否則，執(zhí)行步驟3.4)；

3.4)在RC中找到對應(yīng)nm_i,j,r小數(shù)部分值最大的資源，記為資源r*，對于RC中每個資源的nm_i,j,r值進行取整操作，并設(shè)置并將生產(chǎn)任務(wù)i所含批量分配到RC中的加工資源上進行分批生產(chǎn)；

3.5)對于加工資源集RC中涉及的資源r，若nm_i,j,r0，則更新資源的可用時間為TRC_r+nm_i,j,r×ut_i,j,r；

3.6)更新生產(chǎn)任務(wù)i的完工時間C_i，即設(shè)置C_i＝TRC_r*+nm_i,j,r*×ut_i,j,r*；步驟4)中：

4.1)設(shè)置種群規(guī)模和最大迭代次數(shù)；

4.2)用基于工序的整數(shù)編碼個體表示待調(diào)度生產(chǎn)任務(wù)的排序信息，初始化種群；

4.3)根據(jù)所述加工資源選擇和所述批量劃分對種群中的每個個體進行解碼；

4.4)找到種群中的非支配解，組建非支配解集Pareto_best；

4.5)對種群中每個個體采用插入、互換操作產(chǎn)生新個體；

4.6)對步驟4.5)產(chǎn)生的新個體進行解碼，執(zhí)行選擇操作，并更新非支配解集Pareto_best；

4.7)重復(fù)步驟4.5)至4.6)直到達到設(shè)定的最大迭代次數(shù)。