基于路径长度的工序串综合调度方法技术

基于路径长度的工序串综合调度方法。目前的综合调度研究忽略了串行工序的紧密度，从而影响产品完成时间。本发明专利技术方法包括：该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕。实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。

Comprehensive scheduling method of working string based on path length

Comprehensive scheduling method of working string based on path length. At present, the study of integrated scheduling ignores the tightness of the serial process, which affects the product completion time. The method of the invention includes: the scheduling method comprises the following steps: using the partial order processing process tree in reverse, get the reverse processing tree; path length of each leaf node in the tree reverse calculation process; select the path length of the largest leaf node where the path to the leaf nodes as the starting point in order to find the procedure before, until the last step I on the path, and then from the I process and began to turn the procedure into alternative scheduling processes set for scheduling, and delete these serial processes in the machining process, followed by the calculation process tree; tree and other leaf nodes to process tree empty the treatment; in accordance with the procedures set in the process of scheduling the alternative processing order, select and process according to the method for the first time to be assigned to the processing On the device until all processes are completed. In order to realize the parallel processing of the process, the tightness of the serial process is improved, and the scheduling result is optimized.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于路径长度的工序串综合调度方法。
技术介绍
对于树状结构的复杂单产品，如果采取先加工后装配的方式制造，必然割裂产品加工和装配内在可并行处理的关系，影响产品制造效率。于是，出现了树状结构的复杂单产品加工和装配一同处理的综合调度方法。综合调度方法采取同时加工和装配的方式制造，能提高产品生产的内在并行程度，使产品制造效率提高。已有的综合调度方法忽略了串行工序之间紧密度的问题。创新采取工序序列排序方法从加工工艺树的整体出发将工序按其所在工序序列的长短进行排序，之后按照该顺序依次使用首次适应策略调度工序，最终形成产品调度计划，提高了串行工序的紧密度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于路径长度的工序串综合调度方法，该方法提出按工序串排序的方法，可以在保证并行性的同时提高串行工序的紧密度。并采用首次适应的调度方法，选择当前情况下每个工序的最早开始加工时间，使产品整体完成时间提前。上述的目的通过以下的技术方案实现：一种基于路径长度的工序串综合调度方法，该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕。实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，所述的调度方法具体实施步骤如下：步骤1：判断加工工艺树是否为空，是则转至7，否则转至2；步骤2：为加工工艺树上的所有现存的叶子结点计算路径长度；步骤3：找到路径长度最长的叶子结点，判断是否唯一，是则转至5，否则转至4；步骤4：选择路径上工序最多的叶子结点；步骤5：从该叶子结点开始，将其和其当前加工工艺树中的全部前序工序依次入栈S，并在加工工艺树中删除；步骤6：然后再将S栈中的结点依次出栈，入队列Qu，转至1；步骤7：对Qu作出队操作，取得当前调度工序Wi；步骤8：判断Wi是否为空，是转至13，否则转至9；步骤9：设工序Wi的加工时间为ti，加工设备为Mi，其前序工序的加工结束时间为ETi-1；步骤10：以时间点ETi-1为起点在工序Wi的加工设备Mi上寻找第一个能安排工序Wi进行加工的机器空闲时间STi；步骤11：以STi为加工开始时间调度工序Wi；步骤12：转至步骤7；步骤13：输出调度结果甘特图。所述的加工工艺树是彼此之间有加工先后顺序约束的工序集合，其中一个节点是一个工序，带箭头的直线代表加工偏序关系，节点中的数字按先后顺序分别代表工序名称、加工设备号和加工时间，例如：A10/2/9代表工序为A10工序，加工设备号为2，加工时间为9。所述的工序串是彼此之间具有串行关系，且每道工序最多具有唯一紧前工序和唯一紧后工序的工序序列。所述的路径是指逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路。所述的路径长度是逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路上所有工序的加工时间总和为该节点的路径长度。所述的首次适应是为加工工序在其加工设备上寻找以其前序工序加工结束时间点为起点的第一个能安排该工序加工的机器空闲时间段。有益效果：1.本专利技术采用将加工工艺树中各工序的偏序关系逆置形成逆序加工工艺树的方法，使得每个加工工序的紧前工序唯一，这样调度工序时减少了确定工序开始加工时间需考虑的因素，便于计算。2.本专利技术采用将加工工艺树中各工序的偏序关系逆置形成逆序加工工艺树的方法，使得每个加工工序的紧前工序唯一，这样增加了同父节点的各子节点之间的并行性。3.本专利技术方法从产品加工工艺树的整体出发，计算找出当前状态下路径长度最长的叶子结点，并将其和其所在工序串中工序加入备选调度工序队列Qu，同时将该工序序列中所有工序在加工工艺树中删除，然后继续计算产生次长工序串，依此类推。根据工序所在工序串的长短确定其调度顺序，保证工序并行处理的同时，提高了串行工序的紧密度。4.本专利技术方法采用首次适应策略安排调度工序，使每个工序都能当前情况下找到最早的开始加工时间，提高了工序间的并行性。附图说明：附图1是本专利技术的产品加工工序调度流程图。附图2是本专利技术的工序串排序方法流程图。附图3是本专利技术中用于说明的逆序产品加工工艺树图例。附图4是本专利技术针对附图3所示工艺树的调度结果甘特图。附图5是现有基于工序的调度方法对附图3所示工艺树的调度结果甘特图。附图6是现有基于设备的调度方法对附图3所示工艺树的调度结果甘特图。具体实施方式：实施例1：一种基于路径长度的工序串综合调度方法，该方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕。实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。实施例2：上述的基于路径长度的工序串综合调度方法，所述的调度方法具体实施步骤如下：步骤1：判断加工工艺树是否为空，是则转至7，否则转至2；步骤2：为加工工艺树上的所有现存的叶子结点计算路径长度；步骤3：找到路径长度最长的叶子结点，判断是否唯一，是则转至5，否则转至4；步骤4：选择路径上工序最多的叶子结点；步骤5：从该叶子结点开始，将其和其当前加工工艺树中的全部前序工序依次入栈S，并在加工工艺树中删除；步骤6：然后再将S栈中的结点依次出栈，入队列Qu，转至1；步骤7：对Qu作出队操作，取得当前调度工序Wi；步骤8：判断Wi是否为空，是转至13，否则转至9；步骤9：设工序Wi的加工时间为ti，加工设备为Mi，其前序工序的加工结束时间为ETi-1；步骤10：以时间点ETi-1为起点在工序Wi的加工设备Mi上寻找第一个能安排工序Wi进行加工的机器空闲时间STi；步骤11：以STi为加工开始时间调度工序Wi；步骤12：转至步骤7；步骤13：输出调度结果甘特图。实施例3：上述的加工工艺树是彼此之间有加工先后顺序约束的工序集合，其中一个节点是一个工序，带箭头的直线代表加工偏序关系，节点中的数字按先后顺序分别代表工序名称、加工设备号和加工时间，例如：A10/2/9代表工序为A10工序，加工设备号为2，加工时间为9。上述的工序串是彼此之间具有串行关系，且每道工序最多具有唯一紧前工序和唯一紧后工序的工序序列。上述的路径是指逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路。上述的路径长度是逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路上所有工序的加工时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是: 该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕，实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是:该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕，实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。
2.根据权利要求1所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是：所述的调度方法的具体实施步骤如下：
步骤1：判断加工工艺树是否为空，是则转至7，否则转至2；
步骤2：为加工工艺树上的所有现存的叶子结点计算路径长度；
步骤3：找到路径长度最长的叶子结点，判断是否唯一，是则转至5，否则转至4；
步骤4：选择路径上工序最多的叶子结点；
步骤5：从该叶子结点开始，将其和其当前加工工艺树中的全部前序工序依次入栈S，并在加工工艺树中删除；
步骤6：然后再将S栈中的结点依次出栈，入队列Qu，转至1；
步骤7：对Qu作出队操作，取得当前调度工序Wi；
步骤8：判断Wi是否为空，是转至13，否则转至9；
步骤9：设工序Wi的加工时间为ti，加工设备为Mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志强，张晓欢，郭禾，辛宇，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23