[發明專利]基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法及系統

在審

• 申請號: 202211260932.0
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115564256A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 王艷;盧健行;全震;沈鵬;紀志成;劉長峰;張倩;張建華
• 申請（專利權）人: 山東潤德生物科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

1.基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，包括：

獲取待加工產品的數量以及每件產品的加工信息，通過基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制初始化并優化產品加工計劃的調度解集；

從調度解集中選出最優解，以將最優解所表示的加工計劃投入產品的生產過程；

其中，基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制將一條啟發式染色體與一條生產次序染色體組成一個調度解，一條啟發式染色體由若干個啟發式操作組成，一條生產次序染色體為所有待加工產品編碼的全排列；且基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制進行調度解更新的方式包括啟發式染色體之間的交叉和變異操作、以及生產次序染色體根據啟發式染色體中的啟發式操作進行的遺傳操作。

2.如權利要求1所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制在每一輪迭代中，從父代子代聯合種群中選出綜合優勢度最高的若干個調度解作為優勢個體，組成優勢解集，并將選出的優勢解集作為下一輪遺傳操作的父代種群。

3.如權利要求2所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，對于多目標優化調度，所述綜合優勢度為支配優勢度和鄰域解分布密度的加權和。

4.如權利要求1所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，所述啟發式操作包括隨機交換、相鄰交換、前置操作、后置操作、逆序操作和截取操作中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，對于單目標優化調度，基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制的優化目標為最大生產完工時間、總加工流程時間或最大延誤時間；

或者，對于多目標優化調度，基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制的優化目標為最大生產完工時間、總加工流程時間和最大延誤時間。

6.如權利要求1所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，所述產品的加工信息包括：產品在每個設備上進行的加工工序和加工時長。

7.如權利要求1所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法，其特征在于，對于多目標優化調度，根據加權目標函數值從調度解集中選出最優解；

所述加權目標函數值為：

其中，ω_g為第g個目標f_g的權重。

8.基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度系統，其特征在于，包括：

加工計劃優化模塊，其被配置為：獲取待加工產品的數量以及每件產品的加工信息，通過基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制初始化并優化產品加工計劃的調度解集；

最優解選擇模塊，其被配置為：從調度解集中選出最優解，以將最優解所表示的加工計劃投入產品的生產過程；

其中，基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制將一條啟發式染色體與一條生產次序染色體組成一個調度解，一條啟發式染色體由若干個啟發式操作組成，一條生產次序染色體為所有待加工產品編碼的全排列；且基于超啟發式遺傳算法的智能調度機制進行調度解更新的方式包括啟發式染色體之間的交叉和變異操作、以及生產次序染色體根據啟發式染色體中的啟發式操作進行的遺傳操作。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-7中任一項所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法中的步驟。

10.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-7中任一項所述的基于超啟發式遺傳算法的生產過程智能調度方法中的步驟。