【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制造过程调度，尤其涉及一种基于群智协商的制造过程调度方法和系统。
技术介绍
1、当今的社会处于全球化、互联网的普及与云制造起步的大环境下，对于复杂产品的生产，互联网的普及方便了很多外协企业的参与。对于单个企业而言，如何通过该企业与其他企业之间的智能协同缩短产品的齐套周期，如何缩短产品的生产周期成为了非常热门的话题。
2、随着制造业的发展，产品的加工步骤日益复杂，传统的车间生产制造已经无法满足生产的需求，产品的加工往往涉及到众多的企业进行协同制造。在协同制造的场景下，产品的生产过程具有较大的柔性，制造业的监控和调度涉及到多个独立的企业，每个企业负责一定的工序，因而实际的生产过程中，每个产品的生产会经过众多企业的不同工作单元进行，在生产过程中，会因为工件随即到达、加工时间不确定、加工工件报废、产品质检不合格、工序延误、及其故障、人员缺勤、订单变更等各种情况，导致生产中存在大量计划任务扰动、生产准备扰动、执行偏差扰动和设备故障扰动。如何自主发现生产过程中的扰动，解决扰动带来的问题，仍是急需解决的问题。
3、为消除协同制造过程中扰动带来的影响，研究人员提出使用柔性作业车间调度问题(flexible job shop scheduling problem，fjsp)解决这一问题。目前已有多种用于求解fjsp问题的方法，包括数学优化方法：使用数学中的整数规划、排队论、以及其他数学规划建模方法，求解这一问题。基于启发式调度规则的方法：使用一种或者多种约束规则，在较小的计算时间内获得近似的调度方案，如使用简
4、目前虽然已有众多方法用于解决车间内扰动带来的问题，但是，首先，此类方法有各自的限制，如数学优化问题，因为实际生产环境复杂，车间调度问题是np-hard问题，难以在可接受的时间约束下，求出最优解。对于启发式调度规则和启发式调度算法，其只能求得近似的解，并且依赖人力定义规则，难以说明规则的完整性和正确性，对于智能化算法，目前应用较少，存在数据少，并且难以应用的问题。其次，以上的各种fjsp问题求解方法依然存在共有的问题：首选将企业当前状态作为输入，输入此类方法，然后得到一个输出，即输出的是计算得出的排程结果。即此类方法都是以重排程为基础，制造业通过周期性重排程、事件触发重排程、混合机制重排程解决生产中扰动带来的问题。但是，在实际的应用中，重排程会带来较大的管理成本和经济成本。制造业希望有其他方法，可以用于解决这一问题。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于群智协商的制造过程调度方法和系统，用以解决现有制造过程调度方法采用重排程的调度方法不能及时发现并解决扰动问题，带来较大的管理成本和经济成本的问题。
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种基于群智协商的制造过程调度方法，包括：当工作中心出现生产扰动时，将扰动信息发送至被扰动影响的任务对应的产品代理；
3、产品代理根据扰动信息调整被扰动影响的任务和其后续任务的最早开始时间和最晚结束时间；若调整后的任务满足产品最晚完成时间要求，则向每个调整时间的任务对应的工作中心发送第一协商请求；
4、各工作中心根据接收的第一协商请求进行协商处理，并向产品代理反馈协商结果；
5、若存在协商失败的任务，产品代理向协商失败的任务对应的工作中心发送第二协商请求，所述工作中心根据接收的第二协商请求与其他产品代理进行协商处理，并向该产品代理反馈与其他产品代理的协商结果；
6、若仍存在协商失败的任务，对于协商失败的任务，产品代理向其他工作中心发送第三协商请求，其他工作中心根据接收的第三协商请求进行协商处理，并向产品代理反馈协商结果。
7、基于上述方法的进一步改进，在协商过程中根据协商结果调整产品代理和工作中心的优先级；若产品代理或工作中心反馈的协商结果为协商成功，则提高所述产品代理或工作中心的优先级；产品代理向其他工作中心发送第三协商请求时，优先选择向优先级高的工作中心发送。
8、进一步的，每个所述协商请求均包括待协商任务id、待协商任务最早开始时间、待协商任务最晚结束时间和任务量。
9、进一步的，工作中心根据接收的第一协商请求进行协商处理，并向产品代理反馈协商结果，包括：
10、工作中心根据待协商任务的任务量、最早开始时间和最晚结束时间判断所述待协商任务是否可以被接受；若是，则协商成功，向产品代理反馈为待协商任务分配的加工时间；
11、否则，工作中心采用调度策略对已存在任务和待协商任务进行调度排序，若调度后所有任务均可满足对应的加工时间要求，则协商成功，向产品代理反馈为待协商任务分配的加工时间；
12、否则，向产品代理反馈协商失败信息。
13、进一步的，所述工作中心根据接收的第二协商请求与其他产品代理进行协商处理，并向该产品代理反馈与其他产品代理的协商结果，包括：
14、工作中心采用调度策略对已存在任务和待协商任务进行调度排序，若存在优先级大于待协商任务的不能满足加工时间要求的任务，则向产品代理反馈协商失败信息；否则，向不能满足加工时间要求的每个任务对应的产品代理发送第四协商请求；
15、产品代理根据第四协商请求中待协商任务的最早开始时间调整待协商任务的前序任务的最晚结束时间；产品代理根据待协商任务的最晚结束时间调整待协商任务的后序任务的最早开始时间；
16、产品代理根据产品工艺线路判断调整后的任务是否能满足产品最晚完成时间要求，若否，则向工作中心反馈协商失败信息；否则产品代理向调整后的任务对应的工作中心发送第一协商请求，并接收对应的工作中心反馈的协商结果；若所有调整后的任务均协商成功，则向待协商任务对应的工作中心返回协商成功信息；否则向工作中心反馈协商失败信息。
17、进一步的，对于协商失败的任务，产品代理向其他工作中心发送第三协商请求，其他工作中心根据接收的第三协商请求进行协商处理，并向产品代理反馈协商结果，包括：
18、产品代理根据协商失败任务的加工类型，按照其他加工中心的优先级等级依次向满足加工类型的其他工作中心发送第三协商请求；
19、其他工作中心根据待协商任务的任务量、最早开始时间和最晚结束时间判断所述第三协商请求中的加工任务是否可以被接受；若是，则协商成功，向产品代理反馈为待协商任务分配的加工时间；否则向产品代理反馈协商失败信息。
20、进一步的，工作中心根据待协商任务的任务量、最早开始时间和最晚结束时间判断所述待协商任务是否可以被接受，包括：
21、工作中心根据待协商任务的任务量和工作中心自身的加工能力计算待协商任务的加工工时；
22、根据当前加工任务本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，在协商过程中根据协商结果调整产品代理和工作中心的优先级；若产品代理或工作中心反馈的协商结果为协商成功，则提高所述产品代理或工作中心的优先级；产品代理向其他工作中心发送第三协商请求时，优先选择向优先级高的工作中心发送。
3.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，每个所述协商请求均包括待协商任务ID、待协商任务最早开始时间、待协商任务最晚结束时间和任务量。
4.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，工作中心根据接收的第一协商请求进行协商处理，并向产品代理反馈协商结果，包括：
5.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，所述工作中心根据接收的第二协商请求与其他产品代理进行协商处理，并向该产品代理反馈与其他产品代理的协商结果，包括：
6.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，对于协商失败的任务，
7.根据权利要求4所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，工作中心根据待协商任务的任务量、最早开始时间和最晚结束时间判断所述待协商任务是否可以被接受，包括：
8.根据权利要求4所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，工作中心采用调度策略对已存在任务和待协商任务进行调度排序，包括：
9.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.一种基于群智协商的制造过程调度系统，其特征在于，包括多个产品代理和多个工作中心，当工作中心出现生产扰动时，工作中心和产品代理采用权利要求1-9中任一项所述的方法进行协商调度。
...【技术特征摘要】
1.一种基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，在协商过程中根据协商结果调整产品代理和工作中心的优先级；若产品代理或工作中心反馈的协商结果为协商成功，则提高所述产品代理或工作中心的优先级；产品代理向其他工作中心发送第三协商请求时，优先选择向优先级高的工作中心发送。
3.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，每个所述协商请求均包括待协商任务id、待协商任务最早开始时间、待协商任务最晚结束时间和任务量。
4.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，工作中心根据接收的第一协商请求进行协商处理，并向产品代理反馈协商结果，包括：
5.根据权利要求1所述的基于群智协商的制造过程调度方法，其特征在于，所述工作中心根据接收的第二协商请求与其他产品代理进行协商处理，并向该产品代理反馈与其他...
【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，贾航，葛宁，余伟伟，刘怡，杨子天，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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