一种基于超启发式算法的智能柔性作业车间主动调度方法技术

本发明专利技术属于柔性作业车间调度相关技术领域，并公开了一种基于超启发式算法的智能柔性作业车间主动调度方法，包括：构建带作业释放时间的柔性作业车间调度模型，并确定对应的适应度函数；针对柔性作业车间调度模型，基于超启发式算法对工序排序规则、设备选择规则分别进行挖掘优化，然后采用优化后的规则实现柔性作业车间的主动调度过程。通过本发明专利技术，能根据不同的车间环境挖掘出车间最优调度规则，并且通过对启发式算法的设计使得算法生成的调度方案在主动调度集中，在确保能得到最优调度方案的同时有效减少了算法的计算成本，大大提高了算法计算效率，因而尤其适用于对调度实时性要求高的智能柔性作业车间应用场合。要求高的智能柔性作业车间应用场合。要求高的智能柔性作业车间应用场合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超启发式算法的智能柔性作业车间主动调度方法


[0001]本专利技术属于柔性作业车间调度相关
，更具体地，涉及一种基于超启发式算法的智能柔性作业车间主动调度方法。

技术介绍

[0002]调度问题是制造流程规划和管理中最为关键的问题之一。作业车间问题(JSP)可以描述为：车间内有多个工件，每个工件有自己的工艺路线，工艺路线中包含多道工序，每道工序只能在一台机床上加工，机床在同一时刻只能加工一个工件；调度的目的就是确定每道工序的开始加工时间和结束加工时间，以最优化目标性能。柔性作业车间调度问题(FJSP)是车间调度的更一般情况，每道工序可以有多台机床选择，从而降低工序对资源的竞争。随着现代化车间具有相同功能机床的增加，此类问题的调度问题也越来越突出。
[0003]专利检索发现，现有技术中针对柔性作业车间调查问题已经提出了一些解决方案。例如，CN110619437A公开了一种低能耗柔性作业车间调度方法，其中采用改进遗传算法，采用多层编码策略，得出能源消耗和完工时间最优情况；CN110796355A公开了一种基于动态解码机制的柔性作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超启发式算法的智能柔性作业车间主动调度方法，其特征在于，该方法包括：S1：建模步骤构建带作业释放时间的柔性作业车间调度模型，并确定对应的适应度函数；S2：主动调度步骤S21：根据柔性作业车间及待加工工件的相关基础信息，确定可调度工序集合和可加工设备集合；S22：基于超启发式算法对工序排序规则进行优化，并采用优化后的规则来计算可调度工序集合中各工序优先级，选择优先级最高的工序作为加工工序；S23：基于超启发式算法对设备选择规则进行优化，并采用优化后的规则来计算可加工设备集合中各设备优先级，选择选择优先级最高的设备作为所述工工序的加工设备，然后将工序安排在此设备的最早可加工时间段上；S24：更新设备可加工时间和可调度工序集合；S25：判断所有工序是否都已安排，是则结束，否则跳转至步骤S22。2.如权利要求1所述的智能柔性作业车间主动调度方法，其特征在于，在步骤S1中，所述柔性作业车间调度模型以最大完工时间作为优化目标。3.如权利要求2所述的智能柔性作业车间主动调度方法，其特征在于，在步骤S2中，所述基于超启发式算法对工序排序规则、设备选择规则进行优化的流程优选设计如下：(i)对初始设定的工序排序规则、设备选择规则进行基因编码；(ii)计算所有个体的适应度函数值；(iii)对种群个体进行初始化，并判断是否满足终止条件，如满足则终止进化，如不满足则转入步骤(iv)；(iv)对初始化后的种群个体执行选择复制操作，然后对复制后的个体以预设的第一概率Pc执行择优交叉操作；(v)对择优交叉后的种群个体以预设的第二概率Pm执行变异操作。4.如权利要求3所述的智能柔性作业车间主动调度方法，其特征在于，在子步骤(i)中，所述基因编码的方式优选如下：将工序排序规则和设备选择规则分别作为一个基因包含在同一条染色体内部，并且工序排序规则基因在设备选择规则基因前面，基因与基因之间用
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【专利技术属性】
技术研发人员：江志刚，陈鑫，朱硕，杨洁，段荣，潘志强，柳雅，张俊辉，林芷萱，张庆，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：