[發明專利]一種班次約束下帶并行機作業車間的排產方法

在審

• 申請號: 202210728425.9
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115130744A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 張春江;陳心怡;李新宇;高亮
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜

本發明屬于車間調度技術領域，并具體公開了一種班次約束下帶并行機作業車間的排產方法，其包括如下步驟：S1、以最小化拖期為目標構建約束條件下的作業車間調度模型，所述約束條件包括班次約束和工件優先級約束；所述班次約束為：工件的一道工序只能在選定設備上的一個班次內完成加工，且加工完成時刻不超過所在班次的結束時刻；所述工件優先級約束為：所有工件分為急件組和普通組，急件組不可逾期交付，普通組可逾期交付；S2、根據帶并行機作業車間的生產信息，對作業車間調度模型進行求解，得到車間最佳排產方案。本發明可根據調度目標生成較優的調度方案，并且能夠合理安排加班，保證急件按時交付。

技術領域

本發明屬于車間調度技術領域，更具體地，涉及一種班次約束下帶并行機作業車間的排產方法。

背景技術

智能制造是全球制造業發展的趨勢，其中的車間調度技術直接影響著制造的效率與成本。隨著數控機床、加工中心等多功能設備的廣泛應用和個性化、定制化生產模式的興起，柔性作業車間調度問題也成為了研究熱點。

帶并行機的作業車間作為一種特殊的柔性作業車間，廣泛存在于實際生產中。由于在帶并行機的作業車間調度問題中，一個設備組內的每臺設備加工同一道工序的時長可能是相等的，如此在設備選擇子問題上，求解經典柔性作業車間調度問題的算法可能不再適用，故需要在此基礎上探索新的求解方法。

此外，現實生產車間中，加工設備往往需要工人來操作，因此需要設計工人時間表，以規定工人上下班時間。在流水車間里，通常采用工人三班倒的方式保證生產線的連續性。但在柔性作業車間中，因為沒有生產線的概念，不需要保持24小時不間斷加工，因而通常會給工人安排休息時間，采用工人時間表將設備生產時間按班次進行劃分，如此也對調度過程產生了極大影響。因此，班次約束是現實車間調度問題中必須要考慮的因素。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種班次約束下帶并行機作業車間的排產方法，其目的在于，解決班次約束下帶并行機的作業車間調度問題中，工件拖期嚴重的問題，提高車間生產效率。

為實現上述目的，本發明提出了一種班次約束下帶并行機作業車間的排產方法，包括如下步驟：

S1、以最小化拖期為目標構建約束條件下的作業車間調度模型，所述約束條件包括班次約束和工件優先級約束；

所述班次約束為：工件的一道工序只能在選定設備上的一個班次內完成加工，且加工完成時刻不超過所在班次的結束時刻；

所述工件優先級約束為：所有工件分為急件組和普通組，急件組不可逾期交付，普通組可逾期交付；

S2、根據帶并行機作業車間的生產信息，對作業車間調度模型進行求解，得到車間最佳排產方案。

作為進一步優選的，在作業車間調度模型中，目標函數f為：

所述班次約束如下：

S_ij≥C_i(j-1)

B_kd≥E_k(d-1)

所述工件優先級約束如下：

其中，n表示工件總數，C_i表示工件i的完工時間，D_i表示工件i的交貨期；S_ij表示工件i的第j道工序O_ij的開始加工時間，C_i(j-1)表示工序O_ij上一道工序的完工時間；B_kd表示設備k第d個班次的開始時間，E_kd表示設備k第d個班次的結束時間。

作為進一步優選的，通過蟻群算法對作業車間調度模型進行求解。