[發(fā)明專利]基于多目標(biāo)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

本發(fā)明涉及一種基于多目標(biāo)優(yōu)化算法的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度方法，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(biāo)的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度模型；2)根據(jù)所述約束條件進(jìn)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(jìn)行批量劃分；4)根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化算法、加工資源選擇和批量劃分對所述生產(chǎn)調(diào)度模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到紙盆車間排產(chǎn)方案。實現(xiàn)完工時間和生產(chǎn)能耗指標(biāo)下的生產(chǎn)分批和調(diào)度優(yōu)化，以達(dá)到減少調(diào)度人員工作量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源的目的，有效解決了紙盆車間多資源雙目標(biāo)批量生產(chǎn)調(diào)度問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多目標(biāo)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)。

背景技術(shù)

電聲企業(yè)的紙盆車間是一種柔性作業(yè)車間類型，其生產(chǎn)過程具有如下特征：(1)具有多品種和中小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)；(2)不同類型的生產(chǎn)任務(wù)工藝路徑不同；(3)車間內(nèi)涉及模具、機(jī)器、操作人員三種加工資源，各生產(chǎn)任務(wù)的各道工序?qū)Ω髻Y源的需求不同；(4)同一道工序可能存在多個可選加工資源；(5)各加工資源的加工時間和加工能耗可能不同。

該類車間調(diào)度問題涉及分批、加工資源選擇和生產(chǎn)排序，較為復(fù)雜。使用現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度，存在以下問題尚需改進(jìn)：多數(shù)紙盆車間仍依靠調(diào)度人員的經(jīng)驗進(jìn)行生產(chǎn)分批和調(diào)度，未能靈活考慮各道工序存在可用加工資源不同的情況，不利于生產(chǎn)效率的提高；未能綜合考慮完工時間指標(biāo)和節(jié)能目標(biāo)，造成能源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多目標(biāo)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)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種基于多目標(biāo)優(yōu)化算法的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度方法，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(biāo)的紙盆車間生產(chǎn)調(diào)度模型；

2)根據(jù)所述約束條件進(jìn)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(jìn)行批量劃分；

4)根據(jù)多目標(biāo)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(jìn)行優(yōu)化求解，得到紙盆車間排產(chǎn)方案。

所述約束條件為：各生產(chǎn)任務(wù)有一定的數(shù)量需求，在各道工序可采用分批生產(chǎn)的策略組織加工；各生產(chǎn)任務(wù)所含工序需要按工藝順序進(jìn)行；各工序?qū)Y源的需求不同，按需求進(jìn)行加工資源的選擇；模具可以在需要的時候，從一臺機(jī)器轉(zhuǎn)移到另一臺機(jī)器；對于需要多種資源配合的工序，在所涉及的加工資源均空閑的情況下才能開始加工；在同一加工資源上，當(dāng)前的加工任務(wù)結(jié)束后才能開始下一任務(wù)的加工。

所述生產(chǎn)調(diào)度模型中包括完工時間最短目標(biāo)以及節(jié)能目標(biāo)，

完工時間最短目標(biāo)：建立完工時間最短關(guān)系式min C_max，

根據(jù)各生產(chǎn)任務(wù)的完工時間得到所有任務(wù)的完工時間，

C_max＝max{C_i|i＝1，2，...，N}，其中，i為第i個生產(chǎn)任務(wù)，N為生產(chǎn)任務(wù)個數(shù)，C_i為生產(chǎn)任務(wù)i的完工時間，C_max為所有任務(wù)的完工時間；

節(jié)能目標(biāo)：建立生產(chǎn)能耗最小關(guān)系式：min E，

根據(jù)各任務(wù)各道工序在加工機(jī)器上的任務(wù)分配情況，計算生產(chǎn)能耗，