一种分布式装配流水车间调度优化方法技术

本申请涉及一种分布式装配流水车间调度优化方法，包括：确定制造工厂各工件的完工时间；根据所述制造工厂各工件的完工时间，确定装配工厂的产品完工时间。根据所述装配工厂的产品完工时间，计算最终的库存成本和延迟成本。综合考虑不同客户的订单需求和批次配送，优化库存成本和订单延迟成本。优化库存成本和订单延迟成本。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式装配流水车间调度优化方法


[0001]本申请涉及生产调度的
，尤其是涉及一种分布式装配流水车间调度优化方法。

技术介绍

[0002]随着经济全球化和5G工业化的发展，分布式制造开始取代传统制造业集中式制造，逐渐成为当前主要的生产模式。同时为了满足大规模定制化需求，分布式制造下的MTO(make
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to
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order)模式已成为主流的生产模式。然而，MTO模式要求所有的产品在规定期限内完成不同工件或产品的生产订单，同时准时的运送至相应的客户。这种情况不可避免地会导致两个问题：
①
按照订单交付产品时，不可避免地产生库存成本；
②
当不同订单的到期日重叠或产品序列不合适时，会产生延迟交货成本。两者的冲突极大地影响了管理者的实际决策。
[0003]现有技术以完工时间和生产效率为主要优化目标，考虑了制造阶段不同布局模式的分布式车间调度模型，如分布式作业车间调度优化问题、分布式流水车间调度优化问题和分布式两阶段装配流水车间调度优化问题。
[0004]然而，他们忽略了大规模定制需求下订单导向的生产方式。在许多实际生产场景中，传统的大规模流水生产方法已经无法适应于当前个性化和定制化客户需求，极易造成因工件生产过多而带来的库存成本和不可用的风险损失。

技术实现思路

[0005]为了解决以上问题，本申请提供一种分布式装配流水车间调度优化方法。
[0006]本申请提供的一种分布式装配流水车间调度优化方法，采用如下的技术方案：
[0007]一种分布式装配流水车间调度优化方法，包括：
[0008]确定制造工厂各工件的完工时间；
[0009]根据所述制造工厂各工件的完工时间，确定装配工厂的产品完工时间。
[0010]根据所述装配工厂的产品完工时间，计算最终的库存成本和延迟成本。
[0011]通过采用上述技术方案，综合考虑不同客户的订单需求和批次配送，优化库存成本和订单延迟成本。
[0012]可选的，所述确定制造工厂各工件的完工时间步骤，包括：
[0013]确定第一个工件在第一台机器上的完工时间，所述第一个工件在第一台机器上的完工时间为第一工件在该机器上的加工时间；
[0014]确定第一台机器上其他工件的完工时间，所述第一台机器上其他工件的完工时间等于前一个工件的完工时间加上其他工件在该机器上的加工时间；
[0015]确定第一个工件在其他机器上的完工时间，所述第一个工件在其他机器上的完工时间等于第一个工件在前一台机器的完工时间加上当前加工时间；
[0016]确定其他机器上其他工件的完工时间，所述其他机器上其他工件的完工时间取当
前机器上前一个工件的完工时间与当前工件在前一台机器的完工时间的最大值，并加上当前的加工时间。
[0017]可选的，所述根据所述制造工厂各工件的完工时间，确定装配工厂的产品完工时间步骤，包括：
[0018]计算同一产品下所有工件的完工时间，取最大值作为当前的完工时间。
[0019]根据所有产品的完工时间，确定每一个客户的完工时间的下界。该下界需综合考虑该客户所有产品的完工时间以及前一个客户的完工时间，取累计相加后最大的值作为当前客户的完工时间的下界。
[0020]针对每一个客户的最后一个产品，取当前客户的下界和交货时间的最大值，作为该产品装配的最终完工时间。
[0021]采用完工时间的倒推方式，依次重新确定其他产品的装配完工时间，得到装配工厂的产品完工时间。
[0022]可选的，还包括：
[0023]确定任意产品的工件序列；
[0024]确定任意客户的产品序列；
[0025]确定客户序列；
[0026]根据所述工件序列、产品序列以及客户序列，调整工件和产品的完工时间。
[0027]可选的，所述确定任意产品的工件序列步骤，包括：
[0028]计算属于当前产品的每一个工件在制造工厂的完工时间，依据完工时间的降序，对工件进行排序，获取当前产品下初始工件序列。
[0029]将初始工件序列的第一个工件放到一个空序列中，然后将第二个工件插入该序列的任意位置，获取多个新序列，选择完工时间最小的序列作为当前工件序列。
[0030]依据初始工件序列，依次将后续的工件插入到当前工件序列的任意位置，获取多个新序列，选择完工时间最小的序列作为当前工件序列。
[0031]在当前工件序列上，采用成对交换的方式，将所有的工件进行交换，获取多个新的序列，最后完工时间最小的序列作为当前产品的最终工件序列。
[0032]重复以上步骤，直到确定所有产品的最终序列。
[0033]可选的，所述确定任意客户的产品序列步骤，包括：
[0034]采用NR3启发式计算当前客户下所有产品的装配完工时间；依据装配完工时间的降序，对产品进行排序，获取当前客户下初始产品序列。
[0035]将初始产品序列的第一个产品放到一个空的序列中，获取一个当前产品序列。
[0036]依据初始产品序列，依次将后续的产品插入到当前产品序列的所有位置，获取多个新序列；并采用NR3启发式将工件分配到各个制造工厂中，并通过所提出的目标计算方法计算目标值；选择目标值最小的序列作为当前产品序列。
[0037]重复以上步骤，直到所有客户的产品序列确定为止。
[0038]可选的，所述确定客户序列步骤，包括：
[0039]按照交货期降序的方式，对所有的客户进行排序，获取一个初始客户序列。
[0040]将初始客户序列的第一个客户放入到一个空的序列中，获取一个当前客户序列。
[0041]依据初始客户序列，依次将后续的客户插入到当前客户序列的所有位置，从而获
取多个新的客户序列；并采用NR3启发式将工件分配到各个制造工厂中，通过所提出的目标计算方法计算目标值；选择目标值最小的序列作为当前的客户序列。
[0042]重复以上步骤，直至所有的客户序列确定为止。
[0043]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0044]1.以JIT和MTO模式为主，综合考虑不同客户的订单需求和批次配送，优化库存成本、订单延迟成本和运输成本。
[0045]2.基于问题的特定属性，挖掘特定的知识结构，提出了知识驱动的两阶段优化目标计算方法，从解的表征形式上控制订单延迟交货成本。并通过前向和倒推的方式，合理的调整工件和产品的完工时间，再次降低库存成本和订单延迟成本，增加调度方案的有效性。
[0046]3.在算法设计方面，将特定的知识结构融合到启发式中，设计知识驱动下NEH导向的初始化方法，充分发挥知识结构的特定导向能力和启发式的高效探索能力，生成高质量的初始解；提出高效的自适应算子调控策略，有效地将多种算子协同在一起，提高算法地探索和勘探能力。
具体实施方式
[0047]以下对本申请作进一步详细说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式装配流水车间调度优化方法，其特征在于，包括：确定制造工厂各工件的完工时间；根据所述制造工厂各工件的完工时间，确定装配工厂的产品完工时间。根据所述装配工厂的产品完工时间，计算最终的库存成本和延迟成本。2.根据权利要求1所述的一种分布式装配流水车间调度优化方法，其特征在于，所述确定制造工厂各工件的完工时间步骤，包括：确定第一个工件在第一台机器上的完工时间，所述第一个工件在第一台机器上的完工时间为第一工件在该机器上的加工时间；确定第一台机器上其他工件的完工时间，所述第一台机器上其他工件的完工时间等于前一个工件的完工时间加上其他工件在该机器上的加工时间；确定第一个工件在其他机器上的完工时间，所述第一个工件在其他机器上的完工时间等于第一个工件在前一台机器的完工时间加上当前加工时间；确定其他机器上其他工件的完工时间，所述其他机器上其他工件的完工时间取当前机器上前一个工件的完工时间与当前工件在前一台机器的完工时间的最大值，并加上当前的加工时间。3.根据权利要求1所述的一种分布式装配流水车间调度优化方法，其特征在于，所述根据所述制造工厂各工件的完工时间，确定装配工厂的产品完工时间步骤，包括：计算同一产品下所有工件的完工时间，取最大值作为当前的完工时间。根据所有产品的完工时间，确定每一个客户的完工时间的下界。该下界需综合考虑该客户所有产品的完工时间以及前一个客户的完工时间，取累计相加后最大的值作为当前客户的完工时间的下界。针对每一个客户的最后一个产品，取当前客户的下界和交货时间的最大值，作为该产品装配的最终完工时间。采用完工时间的倒推方式，依次重新确定其他产品的装配完工时间，得到装配工厂的产品完工时间。4.根据权利要求1所述的一种分布式装配流水车间调度优化方法，其特征在于，还包括：确定任意产品的工件序列；确定任意客户的产品序列；确定客户序列；根据所述工件序列、产品序列以及客户序列，调整工件和产品的完工时间。5.根据权利要求4所述的一种分布式装配流水车...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子凯，李梓响，唐秋华，张利平，何明，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：