[發明專利]基于緩沖時間設置的高端裝備研發與試制魯棒性調度方法

在審

• 申請號: 202210504311.6
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN115169778A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 裴軍;陳鴻志;周婭;嚴平
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/00;G06F17/18
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 王云海

本發明提供了一種基于緩沖時間設置的高端裝備研發與試制魯棒性調度方法，涉及生產調度技術領域。本發明首先設置變鄰域搜索算法的輸入參數、運行參數，構造貪婪初始解x⁰，對初始解x⁰進行Shaking操作通過粒子移動更新解為x¹，選擇鄰域結構對x¹進行局部搜索依據魯棒性目標得到局部最優解x²，判斷x²是否優于初始解x¹，若是，則將x²作為初始解繼續迭代，直到搜索出全局最優解x^best，按照最優解x^best所提供的方案對研發人員及產線進行指派，以實現調度方案質量魯棒性與解的魯棒性的線性加權和Z_min最小，即使得最大完工時間盡可能短且研發工序偏差盡可能小，以保證調度方案的魯棒性。

技術領域

本發明涉及生產調度技術領域，具體涉及一種基于緩沖時間設置的高端裝備研發與試制魯棒性調度方法。

背景技術

高端裝備制造涉及通用航空裝備、軌道交通裝備、智能制造裝備、新能源裝備、汽車制造等多個領域，高端裝備以高新技術為核心，通常結構復雜且需要滿足客戶定制化需求，因此高端裝備的研發階段包含復雜的研發工序，且每類高端裝備的研發工序間存在嚴格的緊前-緊后約束關系，研發完畢后往往先進行產品的試制，試制成功后再進行批產。在實際高端裝備制造企業中，往往存在多類高端裝備同時研制，共用相同的研發人員和產線，為了確保各類高端裝備能按時交付，同時考慮到研發階段由于需求變動造成研發人員當前從事的研發工序中斷，因此在研發階段每道研發工序后插入緩沖時間來彌補這種不確定性，通過人員和產線的指派使得最大完工時間盡可能短且每道研發工序偏差盡可能小，以保證整體調度方案的魯棒性。

目前，關于高端裝備研發與試制兩階段的魯棒性調度問題的研究基本采用精確算法進行求解或圍繞資源緩沖和時間緩沖的插入進行證明。但若考慮多產品的復雜工序網絡整體最大完工時間偏差和研發過程每道工序的工序偏差，則需要大量的計算，在很大程度上增加了問題求解的復雜性，無法短時間內求出最優解，在高端裝備的研發與試制過程中難以快速響應用戶的個性化需求。

由此可見，現有高端裝備研發與試制兩階段的魯棒性調度技術無法快速、準確地求出魯棒性指標最優的解。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于緩沖時間設置的高端裝備研發與試制魯棒性調度方法，為在共用相同的研發人員和產線的前提下，實現快速、準確地求出多類高端裝備同時研發與試制且魯棒性指標最優解的技術問題提供了參考。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種基于緩沖時間設置的高端裝備研發與試制魯棒性調度方法，所述方法包括以下步驟：

S1、為變鄰域搜索算法設置輸入參數，所述輸入參數結合高端裝備研發與試制過程包括研發階段的研發工序、研發人員數據以及試制階段的產線數據；

S2、為變鄰域搜索算法設置運行參數，包括：

算法的最大迭代次數k_max；鄰域結構數量NS；迭代計數初始化k＝0；領域結構計數初始化s＝1；

S3、結合所述高端裝備研發階段的研發工序、研發人員數據基于貪心策略對研發階段進行編碼，結合所述高端裝備試制階段的產線數據隨機生成試制階段編碼，將兩部分編碼組合生成貪婪初始解x⁰；

S4、基于粒子群算法的粒子移動對貪婪初始解x⁰進行Shaking操作獲得新解x¹；