The invention relates to an optimal dispatching method for multi-type cable processing, which belongs to the technical field of intelligent optimal dispatching in production workshop. The scheduling model is determined by determining the processing order of all kinds of cables, and the cuckoo algorithm is used to optimize the multi-objective model. The scheduling model is a replacement pipeline shop scheduling model. The cuckoo algorithm is used to obtain the optimal production sequence of many kinds of cables, and to optimize the maximum completion time and carbon emissions of cable production. This is a green two-objective pipeline scheduling problem. The invention adopts an improved cuckoo algorithm to solve the scheduling model, and its objective function is: maximum completion time and carbon emissions. The cuckoo algorithm is used to update the iteration, optimize the modeling of the problem, and solve the cuckoo algorithm. It can obtain the optimal solution of the production and processing of many kinds of cables in a short time.
【技术实现步骤摘要】
一种多类电缆加工的优化调度方法
本专利技术涉及一种多类电缆加工的优化调度方法,属于生产车间智能优化调度
技术介绍
电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。机电产品通常采用零件装配成部件、多个部件再装配成单台产品,产品以台数或件数计量。电线电缆是以长度为基本计量单位。所有电线电缆都是从导体加工开始,在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成电线电缆产品。产品结构越复杂,叠加的层次就越多。初成型电缆的生产步骤分为:单丝拉制,单丝退火,导体绞制,绝缘挤出,成缆。生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理排放,使各阶段的半成品,顺次流转。每个步骤只可以在特定的机器上加工,且当该步骤加工完成之后才可以进行下一个加工步骤,且每台机器每次只能加工一种电缆的一种工序,不能同时加工多种工序或多种电缆。因此,多种类电缆加工排序是一类典型的流水线车间调度过程。流水线问题是一类典型的NP-hard问题,也即无法在多项式时间内求出其精确解。但可对该问题进行合理调度,在对一批多种类的电缆生产加工时,寻找不同电缆的加工循序,可以显著提高工厂效益和减少碳排放量。由于电缆排序调度问题是NP-hard问题,因此建立一个良好的模型和采用有效的算法能求出一个良好的解。本专利技术设计了一种布谷鸟算法优化算法,可以较快地获得优良解。
技术实现思路
本专利技术提供了一种产生优良的生产顺序的多类电缆加工的优化调度方法,实现了在较短的时间内获得多类电缆调度问题的优良解,使其提高工厂效益和减少碳排放量。本专利技术的技术方案是:一种多类电缆加工的优化调度方法,通过确定电缆 ...
【技术保护点】
1.一种多类电缆加工的优化调度方法,其特征在于:通过确定电缆的加工顺序确定调度模型和优化目标,并使用布谷鸟算法对优化目标进行优化;其中调度模型依据最大完工时间和碳排放量来确定,优化目标为最大完工时间Cmax和碳排放量TCE:C(j1,1)=Pj1,1/Vj1,1 (1)C(ji,1)=C(ji‑1,1)+Pji,1/Vj1,1 (2)C(j1,k)=C(j1,k‑1)+Pj1,k/Vj1,k (3)C(ji,k)=max{C(ji‑1,k),C(ji,k‑1)}+Pji,k/Vji,k (4)Cmax=C(jn,m) (5)
【技术特征摘要】
1.一种多类电缆加工的优化调度方法,其特征在于:通过确定电缆的加工顺序确定调度模型和优化目标,并使用布谷鸟算法对优化目标进行优化;其中调度模型依据最大完工时间和碳排放量来确定,优化目标为最大完工时间Cmax和碳排放量TCE:C(j1,1)=Pj1,1/Vj1,1(1)C(ji,1)=C(ji-1,1)+Pji,1/Vj1,1(2)C(j1,k)=C(j1,k-1)+Pj1,k/Vj1,k(3)C(ji,k)=max{C(ji-1,k),C(ji,k-1)}+Pji,k/Vji,k(4)Cmax=C(jn,m)(5)式中:n∈Z+,表示问题的规模,理解为电缆种类;m表示机器数;s表示机器加工速度,ji表示工件排序中第i位置上的工件,Pji,k表示第i位置上的工件在机器k上的标准加工时间;Vji,k表示第i位置上的工件在机器k上的加工速度;Pji,k/Vji,k表示第i位置上的工件在机器k上以速度Vji,k加工时的真正加工时间;PPk,v表示机器k以速度v工作时的单位能耗;SPk表示机器k待机状态时的单位能耗;当t时刻机器k以速度v工作时xkv(t)=1,其它时刻xkv(t)=0;当t时刻机器k呈现待机状态yk(t)=1,其它时刻yk(t)=0;C(ji,k),i=(1,2...,n)为工件排序中第i位置上的工件在机器k上...
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