预制构件生产调度与工人配置集成优化方法、介质及设备技术

本发明专利技术公开了一种预制构件生产调度与工人配置集成优化方法、介质及设备，确定预制构件生产调度过程的约束条件，建立预制构件生产调度与工人配置集成优化的目标函数；根据预制构件生产调度与工人配置集成问题建立双层交替混合迭代优化方法框架；根据双层交替混合迭代优化方法框架构建基于遗传配置方法和迭代贪婪调度方法的混合遗传‑迭代贪婪交替搜索方法；采用混合遗传‑迭代贪婪交替搜索方法求解目标函数，经过迭代运算，将满足终止条件的解作为最终的调度方案，实现优化。本发明专利技术基于交替分解思想，通过集成构造启发式、群体搜索、邻域搜索和破坏‑构造机制对预制构件生产调度与工人配置问题进行优化，能够有效的对该问题进行集成优化。

【技术实现步骤摘要】
预制构件生产调度与工人配置集成优化方法、介质及设备
本专利技术属于预制构件生产调度
，具体涉及一种预制构件生产调度与工人配置集成优化方法、介质及设备。
技术介绍
预制构件生产调度问题通常可以描述为一批待加工的工件，按照一定的顺序依次通过特定的机器进行加工，每台机器对应一道工序，各工件在每台机器上的加工顺序相同。在满足一定约束条件的同时，通过调度工件的加工顺序，使某些指标达到最优，如最小化最大完工时间、最小化总成本等。且在预制构件生产过程中需要工人进行加工处理，不同的工人配置方案不仅会造成订单处理时间的变化，影响订单的最大完工时间，且配置不同等级或不同数量的工人需要支付的工人薪资成本也会随之变化。目前，大量学者采用了大量不同方法对预制构件生产调度问题进行求解，同时也有学者通过在生产过程中考虑劳动力资源的调度优化问题，主要使用的方法有智能算法、精确算法等。但是，精确算法只能对工件数较少的小规模调度问题求解，因此未在实践中大量应用。然而，智能算法能够在一定的时间内较大概率的获得较高质量的解，因此，在解决流水车间调度问题和实践中已被广泛应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预制构件生产调度与工人配置集成优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、确定预制构件生产调度过程的约束条件，建立预制构件生产调度与工人配置集成优化的目标函数；/nS2、根据预制构件生产调度与工人配置集成问题建立双层交替混合迭代优化方法框架；/nS3、根据步骤S2建立的双层交替混合迭代优化方法框架构建基于遗传配置方法和迭代贪婪调度方法的混合遗传-迭代贪婪交替搜索方法；采用混合遗传-迭代贪婪交替搜索方法求解步骤S1建立的目标函数，经过迭代运算，将满足终止条件的解作为最终的调度方案，实现优化。/n

【技术特征摘要】
1.预制构件生产调度与工人配置集成优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定预制构件生产调度过程的约束条件，建立预制构件生产调度与工人配置集成优化的目标函数；
S2、根据预制构件生产调度与工人配置集成问题建立双层交替混合迭代优化方法框架；
S3、根据步骤S2建立的双层交替混合迭代优化方法框架构建基于遗传配置方法和迭代贪婪调度方法的混合遗传-迭代贪婪交替搜索方法；采用混合遗传-迭代贪婪交替搜索方法求解步骤S1建立的目标函数，经过迭代运算，将满足终止条件的解作为最终的调度方案，实现优化。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，目标函数F即最小化拖期惩罚和工人成本，具体如下：



其中，为工件编号，J为订单数量；为工序编号；为工人等级编号；dj为订单j的交货期；Cj，s为订单j在工序s上的完工时间；βj为订单j单位时间拖期惩罚；Xl，s为工序s中配置的l级工人的数量；为工序s上订单j的原处理时间；βj·max{0，Cj，6-dj}为订单拖期惩罚，为订单工人成本。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，约束条件具体为：
当前订单在当前工序上的开始处理时间不早于上一订单在当前工序上的完工时间；
当前订单在当前工序上的开始处理时间不早于当前订单在上一工序的完工时间；
可中断工序完工时间，若订单能够在当天工作时间内完成，则完成处理，完工时间为订单在工序上的累积完成时间Aj，s，否则将中断至次日工作时间继续加工完成，完工时间为订单在工序上的累积完成时间Aj，s与非工作时间HN之和；
订单在工序j上的累计工作日，为订单在工序上的累积完成时间除以24并向下取整，若累积完成时间为26小时，
订单在不可中断工序且需要人工时的完工时间，若订单在当天工作时间可以完成，则完成处理，完工时间为订单在工序上的累积完成时间Aj，3，否则将该工序推迟至次日工作时间开始加工，则完工时间为Aj，3+HN；
订单在不可中断工序且不需要人工时的完工时间，该工序采用并行处理，当工件在当天工作时间完成或第二天工作时间完成，则完工时间为订单在工序上的累积完成时间Aj，4，否则工作处理时间延长至次日上班时间截止，则完工时间为24(Dj，4+1)；
订单在不可中断工序且不需要人工时的累积完成时间和累计工作日；
限制各工序工人为同一等级；
工人分配数量约束，分配人数不超过各工序工人数量限制；
分配工人数和订单完工时间大于等于0；
工人配置后的调整处理时间。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，双层交替混合迭代优化方法框架具体为：
根据启发式规则构造初始解，即初始化工人配置方案和生产调度方案；工人配置阶段决策变量为各工序所分配的工人数量和工人等级，采用最小化工人成本和最小化订单处理时间两种启发式规则；随后固定初始生产调度方案优化工人配置方案；当满足工人配置终止条件时输出优化后工人配置方案，并计算订单调整处理时间；固定工人配置方案，优化生产调度方案；当满足生产调度终止条件时判断是否满足总体终止条件，若未满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊福力，杜瑶，储梦伶，曹劲松，汪琳婷，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61