虚拟企业制造资源调度方法技术

本发明专利技术公开一种虚拟企业制造资源调度方法。该方法使用二级嵌套蚁群系统，先用蚁群系统确定调度顺序，然后在生产调度计划时又嵌套使用蚁群体统确定各个任务的开始时间，综合得出使得工期较短的调度方案，用Ｊａｖａ语言实现该方法。本发明专利技术的优点是：合理调度制造资源，使制造资源得到高效利用，提高总体设计效率，缩短工期，降低成本，增加利润。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于蚁群算法的虚拟企业制造资源调度模块。该模块主要可以应 用于由中小型企业构建的虚拟企业在生产运营过程中制造资源的调度，也可应用于单个中 小型企业生产过程中制造资源的调度。
技术介绍
在虚拟企业的运营过程中，为使企业获得最大的经济效益，合理调度制造资源，使 制造资源得到高效利用是十分重要和必要的。制造资源主要是各种设计软件、各种机床设 备等。以某机床的设计为例，该机床的主传动系统的齿轮有级变速器的设计由某个成员企 业承担。该变速器主要由箱体、2组齿轮传动零件和轴系零件组成。设计主要使用CAD软件， 而该成员企业的CAD软件是有限的，并且各种CAD软件的性能不一样，虽然都能完成某个设 计，但所花费的时间是不一样的。两组齿轮传动零件可以并行进行设计，但与其他零件之间 有紧前关系约束。因此，在设计该变速器时，合理分配有限的设计资源给各个设计任务显得 十分重要，如果资源没有得到合理的调度，如在有高性能设计软件闲置的时候而是用低性 能软件或者在使用低性能设计软件能是总体设计完工时间更短是而选择使用高性能软件 等等，会使得总体设计效率低下，延长工期，致使市场竞争力下降，成本增加，利润减少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将蚁群算法用于制造资源调度的软件模块。该模块即 可以单独使用，也可以与其他系统结合而成为一个更大系统或平台。本专利技术是这样实现的利用Java ssh框架实现基于蚁群算法的制造资源调度模 块，在某个项目开始前，项目负责人只要先把项目分解成一个个制造任务，并确定好各个任 务之间的约束关系，以及各个任务所需使用的资源种类及估计的工期，调度模块就能得出 制造资源较合理的调度，包括每个任务使用哪个资源及该任务的预计开工时间和结束时 间。也即该模块不光完成制造资源的分配，还确定了各个任务开工时间，也即给各个任务排 了一个使得项目完工时间更短的较好的执行顺序。该模块主要由制造资源注册、任务添加及调度结果显示三部分构成。(1)制造资源注册制造资源注册部分主要完成企业所有资源的注册，以及确定该资源是否与其他成员企 业共享，之后调度的资源主要就是在这里注册过的，也可能有一小部分是其他成员企业共享的。注册时需要提供资源名称、类别、数量、型号或版本、资源描述及是否共享等内容。(2)任务添加任务添加部分主要把各个任务添加到数据库，在调度时取用。添加时需要提供任 务编号、任务名称、所需资源类型、是否使用共享资源、任务的后续任务、及任务描述及该任 务的资源水平等。第一个任务和最后一个任务为虚任务，它们不消耗资源和时间，只是用于 标识项目的开始和结束。(3)调度结果显示调度结果显示部分主要用于显示模块运行后得出的调度结果，显示的内容包括任 务编号、名称、所使用的资源、开始时间、结束时间等。按调度顺序由上到下排列，最后一个 任务的结束时间就为整个项目的完工时间。本专利技术的优点是合理调度制造资源，使制作资源得到高效利用，提高总体设计效 率，缩短工期，降低成本，增加利润。附图说明图1为本专利技术流程图。图2为本专利技术实施例制造资源注册图。图3为本专利技术实施例任务添加图。图4为本专利技术实施例资源水平添加图。图5为本专利技术实施例调度结果显示图。具体实施例方式实施例该模块是基于J2EE Web应用，采用Java语言及开源的struts、hibernate和 spring框架实现。其核心部分就是基于蚁群算法的调度方法，该方法使用两级嵌套蚁群系 统，有Java语言实现。上级使用蚁群系统确定各个任务的调度顺序，顺序确定后在使用蚁 群系统确定各个任务的开始时间。最后综合得出一个较短的完工时间。实现流程(1)取出之前添加到数据库中的数据，构造所需数据结构，初始化一些参数。(2)计算状态转移概率。(3)运用轮盘赌法确定下一步选择的任务。(4)生成调度计划。(5)如果所有蚂蚁搜索完成，则转到(6)；否则返回(2)。(6)更新信息素。(7)如果达到最大循环次数，则结束；否则返回(2)。其中，步骤(4)中也应用了蚁群系统，其流程与上述流程大致一样。具体使用方法(1)把制造资源分好类注册到数据库中。(2)给任务编号，确定任务之间的紧前关系，并把任务添加到数据库。第一和最后 一个任务一定要为虚任务。(3)根据经验确定任务使用某种资源的完工时间的一个范围，也即资源水平。(4)以上内容都添加好后，就可以直接调度了。(5)调度结果将显示出来，可以选择保存调度结果，也可从新调度。(6)制造资源、任务及调度结果都可以查询到。制造资源注册图、任务添加图、资源水平添加图及调度结果显示图见图2、图3、图 4及图5。权利要求一种，其特征在于由两级嵌套蚁群算法实现，外层蚁群算法主要用于确定调度顺序，在生产调度计划时又嵌入使用了蚁群算法，用于确定任务开始时间；该模块主要由制造资源注册、任务添加及调度结果显示三部分构成；用Java语言实现该方法。全文摘要本专利技术公开一种。该方法使用二级嵌套蚁群系统，先用蚁群系统确定调度顺序，然后在生产调度计划时又嵌套使用蚁群体统确定各个任务的开始时间，综合得出使得工期较短的调度方案，用Java语言实现该方法。本专利技术的优点是合理调度制造资源，使制造资源得到高效利用，提高总体设计效率，缩短工期，降低成本，增加利润。文档编号G06Q10/00GK101894321SQ201010220218公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日专利技术者刘电霆, 刘耀明 申请人:桂林理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟企业制造资源调度方法，其特征在于由两级嵌套蚁群算法实现，外层蚁群算法主要用于确定调度顺序，在生产调度计划时又嵌入使用了蚁群算法，用于确定任务开始时间；该模块主要由制造资源注册、任务添加及调度结果显示三部分构成；用Ｊａｖａ语言实现该方法。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘电霆，刘耀明，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]