【技术实现步骤摘要】
一种考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法及系统
[0001]本专利技术涉及车间调度
,尤其是涉及的是一种考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来,伴随着消费结构升级,买方市场和消费者个性化、定制化、时效性要求的步步紧逼,满足“多样化、小规模、周期可控”的柔性化生产、柔性制造,才是企业未来生存和制胜的关键,因此柔性作业车间调度问题已成为制造业企业主要面临的问题之一。
[0003]在实际的生产过程中,经常发生诸如机器故障、订单加急、订单取消等动态事件,使得实际的生产环境愈加复杂,因此延伸出柔性作业车间动态调度问题。受到动态事件的影响,未加工工序需要调整加工设备,进一步造成相应的原料需求变更,而过度的备料计划调整会进一步的降低生产效率。
[0004]对机器故障下的柔性作业车间调度问题的描述如下:
[0005]车间共有m台机器供于工作,包含n个待加工工件,每个工件有j道工序,每道工序可以在不同机器上加工,加工时间根据机器的性能决定。
[0006]对机器故障下的柔性作业车间调度问题作如下规范化约束:
[0007](1)初始零时刻所有工件皆可进行加工;
[0008](2)每台机器同一时刻只能加工一个工件;
[0009](3)每个工件的加工都按照严格的加工工艺次序,不能抢断;
[0010](4)每个工件的工序同一时刻只能在一个机器上加工;
[0011](5)不同工件优先级相同;
[0012](6)不同 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,包括故障机器信息的读取;待调整工序集的获取,根据故障机器信息,采用改进的受影响工序选择方法获取待调整工序集;最优组合调度方案的形成,将待调整工序集置于基于多阶段的柔性作业车间动态调度模型中进行分阶段地动态调度,并通过基于多阶段的合作博弈策略求解出最优组合调度方案。2.根据权利要求1所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,最优组合调度方案的形成步骤为将待调整工序集分阶段从中选取g道工序作为待加工工序,并放入待调度任务池中;判断第t阶段待调度任务池中的待加工工序是否仅剩一个,若是,则采用枚举法选择最优机器并输出最终多阶段合作博弈最优解,若不是,则进入下一步骤;待调度任务池中的玩家在决策池中选取工序;采用多阶段合作博弈方式求解最优组合;判断所有工序是否被选择完毕,若是,则输出最终多阶段合作博弈最优解,若不是,则继续判断第t+1阶段待调度任务池中的待加工工序是否仅剩一个。3.根据权利要求2所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,待调度任务池中的玩家在决策池中选取工序是通过构建基于多阶段的柔性作业车间动态调度模型实现的,基于多阶段的柔性作业车间动态调度模型的构建步骤为将待调度任务池中的工序作为博弈玩家集P
t
;将可用机器集作为决策池S
t
;玩家进行策略选择后的所有效用集记为U
t
,构建基于多阶段的柔性作业车间动态调度模型G
t
={P
t
;S
t
;U
t
} t=1,2,...,L式中:L为博弈阶段次数。4.根据权利要求2所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,采用多阶段合作博弈方式求解最优组合具体为在每一阶段的合作博弈中,各个博弈玩家之间相互协调以达到全体效果的最优值:若满足上式,则为S
t
*当前t阶段一个动态博弈的最优解,也表示各个玩家协作做出的最优决策。5.根据权利要求2所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,采用枚举法选择最优机器并输出最终多阶段合作博弈最优解具体为:在t阶段,从待调度任务池中取出待加工的工序,然后从可转移的机器集S
t
选取可转移机器,对所有可能组合选择最优min(Y)。6.根据权利要求5所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,当出现多个最优组合时,选择最小σ2的组合,其中,σ2的计算方式如下:
式中:表示所有机器结束时间的均值,σ2表示对机器运行结束终止时间的方差。7.根据权利要求5所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,可转移的机器集是通过引入条件筛选转移工序的可用机器集而获取的,式中:k为预调度中工序O
ij
的机器,k
*
为该阶段选取的机器。对每个阶段的工序只有满足上式的情况下才有可转移的机器集S
t
。8.根据权利要求1所述的考虑备料计划的柔性作业车间动态调度优化方法,其特征在于,改进的受影响工序选择方法具体包括工序后移步骤,机器故障发生后,故障机器上的后续工序后移,具体的算法如下t'
cko
=t
cko
+T
bk
t'
ck(ο+1)<...
【专利技术属性】
技术研发人员:张剑铭,周鑫文,陈豪,陈松航,王森林,王耀宗,连明昌,
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所,
类型:发明
国别省市:
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