【技术实现步骤摘要】
一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法及设备
本专利技术属于生产控制领域，涉及一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法及设备，更具体地，涉及一种应用于车间计划投产的基于DBR理论的多保真仿真优化方法。
技术介绍
制订合理的生产计划可以使车间加工更加顺畅，使车间资源充分利用。以车间计划投产问题为例，不恰当的工件投产方案可能会导致车间加工堵塞或机台大量空闲，因此，对车间投产计划进行优化能够提高加工效率。由于生产系统的生产过程具备不可逆性，车间管理人员在执行生产决策之前经常使用仿真模拟的方法判断方案的可行性，甚至通过仿真运行的方法寻找问题的较优解。传统仿真技术通常采用单一的仿真模型模拟物理空间，在面对大规模问题时，仿真速度慢，难以应用于现今越来越复杂的加工场景中。而简化的仿真模型运行得到的结果与实际生产系统可能大相径庭，不具备参考意义。然而，对于所研究系统，通常可构建不同保真度级别的多个仿真模型。其中，对系统还原度高的高保真仿真模型可以准确预测解决方案的效果，但复杂系统的仿真模拟计算较高成本且可能非常耗时；低保真仿真...
【技术保护点】
1.一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：/n步骤1、建立实际生产系统投产问题的高保真仿真模型与低保真仿真模型，高保真仿真模型运行方案X获得的运行结果记为h(X)，低保真仿真模型运行方案x获得的运行结果记为l(x)；/n步骤2、使用低保真仿真模型进行GA搜索，从而对具体投产问题进行低保真大致解空间搜索，获得低保真搜索解空间集；/n步骤3、将步骤2的低保真搜索解空间集按照解的优劣进行重排序；/n步骤4、从重排序后的解空间集中抽样形成最佳抽样子集；/n步骤5、使用高保真模型运行最佳抽样子集N
【技术特征摘要】
1.一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤1、建立实际生产系统投产问题的高保真仿真模型与低保真仿真模型，高保真仿真模型运行方案X获得的运行结果记为h(X)，低保真仿真模型运行方案x获得的运行结果记为l(x)；
步骤2、使用低保真仿真模型进行GA搜索，从而对具体投产问题进行低保真大致解空间搜索，获得低保真搜索解空间集；
步骤3、将步骤2的低保真搜索解空间集按照解的优劣进行重排序；
步骤4、从重排序后的解空间集中抽样形成最佳抽样子集；
步骤5、使用高保真模型运行最佳抽样子集Nj并选出最佳方案，获得最佳投产计划。
2.如权利要求1所述的一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法，其特征在于，所述步骤1包括如下子步骤：
步骤1.1：根据实际生产系统的生产运作与工艺流程特征建立真实场景的高保真仿真模型，并根据生产实际在高保真仿真模型中设置运行过程中的调度规则及相关参数；
步骤1.2：对实际生产系统的生产运作与工艺流程特征进行简化，保留系统中瓶颈问题的建模，其他非关键工序与资源使用无限产能替代，获得低保真仿真模型；将低保真仿真模型中的调度规则与相关参数设置成与高保真仿真模型相同。
3.如权利要求2所述的一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法，其特征在于，在低保真仿真模型中将非瓶颈工序的产能使用通过时间代替。
4.如权利要求1～3任意一项所述的一种应用于车间计划投产的多保真仿真优化方法，其特征在于，所述步骤2包括如下子步骤：
步骤2.1：设置低保真搜索总预算数量Mmax，GA种群数量P，初始化进化代数为r＝0；
步骤2.2：生成初始种群的解决方案集{xr1，xr2，...，xrp}，xrp表示第r代进化得到的第p个解决方案；使用低保真仿真模型运行并得到解集{l(xr1)，l(xr2)，...，l(xrp)}，l(xrp)是xrp对应的低保真仿真解；
步骤2.3：设置进化代数为r＝r+1；解集{l(xr1)，l(xr2)，...，l(xrp)}使用精英选择规则选取交叉种群1，然后将解集{l(xr1)，l(xr2)，...，l(xrp)}顺序打乱，使用精英选择规则选取交叉种群2，使用交叉种群1和交叉种群2进行遗传进化，获得新的方案解集xr＝{xr1，xr2，...，xrp}；
步骤2.4：判断低保真搜索预算是否已经用完，即判断是否有r*P＜Mmax，如果不等式成立，重复步骤2.3，否则转到步骤2.5；
步骤2.5：将进化过程中的所有方案收集起来形成低保真搜索方案集{x1，x2，...，xr，...，xM}，M是解的总数量，并获得对应的低保真搜索解空间集{l(x1)，l(x2)，...，l(xr)，...，l(xM)}。
5.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳磊，管在林，张正敏，王创剑，周洋，田亚娟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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