[發(fā)明專利]一種基于離散Jaya算法的電纜生產調度方法

有效

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• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113378343B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 盧俊燁
• 申請（專利權）人: 浙江盤盤科技有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/12;G06F113/16
• 代理公司: 杭州正南創(chuàng)想專利代理事務所(普通合伙) 33360
• 代理人: 楊麗萍

本發(fā)明公開了一種基于離散Jaya算法的電纜生產調度方法，本發(fā)明針對線纜生產調度優(yōu)化問題，建立以最小化最大完工時間為目標的問題數學模型，從而提出一種基于離散Jaya算法。在Jaya算法框架下，提出結合問題特點的高效解個體編解碼策略，通過路徑重鏈接方法改進領域搜索策略，引導算法更有效地搜索問題空間，以提升算法性能，從而實現(xiàn)最大完工時間最小化。本發(fā)明通過合理安排各訂單工序的加工設備和時序，優(yōu)化線纜生產調度，以有效提升傳統(tǒng)電纜行業(yè)生產與管理效率。通過提出一個合理的調度方案，以縮短產品制造周期，有效提高人員工作效率、設備利用率、減少能源和物質損耗，從而達到降低成本和提高經濟效益的目的。

技術領域

本發(fā)明屬于電纜生產調度技術領域，尤其與一種基于離散Jaya算法的電纜生產調度方法有關。

背景技術

電線電纜已被廣泛用于建筑、通信、能源、交通等工業(yè)領域，作為傳統(tǒng)制造行業(yè)，線纜生產線存在著產品種類多、管理復雜等特點，在生產管理上仍主要以人工經驗為主，這導致了我國線纜企業(yè)數字化和智能化管理水平普遍不高，嚴重影響了企業(yè)效益和競爭力。因此研究分析線纜生產過程中的復雜工程問題，并提出相應解決方案，對于推動傳統(tǒng)企業(yè)的數字化轉型升級，實現(xiàn)經濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。線纜生產調度優(yōu)化是線纜生產管理的關鍵技術，對企業(yè)來講，合理的調度方案不僅可以縮短產品制造周期，而且可以有效提高人員工作效率、設備利用率、減少能源和物質損耗，從而達到降低成本和提高經濟效益的目的。線纜生產線主要通過拉絲退火、束絲/絞線、擠塑、成纜、擠護套、鎧裝等工藝環(huán)節(jié)實現(xiàn)不同型號線纜的生產。每一工藝環(huán)節(jié)可由具備相應功能的加工機器和配套模具完成，一臺機器在加工不同型號線纜時通常需要切換模具，且模具切換過程需耗費一定的卸載和安裝時間。線纜生產過程中的不同工藝環(huán)節(jié)結束后都會生成線纜成品。由于線纜產品種類型號繁多、生產工藝復雜，因此針對電纜生產調度問題的建模和求解均具有很大挑戰(zhàn)性。目前線纜生產企業(yè)主要還停留在依賴人工經驗進行生產調度的階段，有關線纜生產調度的文獻少之又少。線纜生產調度問題可視為一類帶資源約束和準備時間的柔性作業(yè)車間調度問題。

發(fā)明內容

針對上述背景技術存在的問題，本發(fā)明提出一種基于離散Jaya算法的電纜生產調度方法。

為此，本發(fā)明采用以下技術方案：一種基于離散Jaya算法的電纜生產調度方法，包括以下步驟：

二、初始化策略

第一步，初始化算法參數：初始化種群大小Pop，最大迭代次數Iter；

第二步，解個體編碼與生成策略：在生成自然序列的基礎上通過隨機混洗方式不斷生成Pop個初始解個體，以提高初始解的多樣性；

第三步，計算解個體的適應度值：計算每個種群的最大完工時間，并作為個體適應度。在計算過程中使用左移操作，減少機器空閑時間，使作業(yè)工序盡可能在較短的時間內加工完成；

二、離散Jaya策略

第一步，隨機系數生成：生成二進制數r₁和r₂，即r₁,r₂∈{0,1}，且滿足r₁+r₂＝1；

第二步，新解生成離散化：基于Jaya算法中的解生成方式，提出DJaya算法中解個體生成的離散化公式為：

其中X_tB表示在第t次迭代過程中最優(yōu)解，X_tW表示在第t次迭代過程中最差解，代表交叉操作；若r₁為1，則設X_tB為導向解，X_t為初始解，對X_tB和X_t實行路徑重鏈接操作，若r₂為1，則設X_tW為導向解，X_t為初始解，對X_tW和X_t實行路徑重鏈接操作；