[发明专利]基于可变时间窗实施两级混合优化批处理调度的方法有效

专利信息
申请号: 201210564217.6 申请日: 2012-12-21
公开(公告)号: CN103105837A 公开(公告)日: 2013-05-15
发明(设计)人: 贾文友;江志斌;李友 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418
代理公司: 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 代理人: 郭国中
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 基于 可变 时间 实施 两级 混合 优化 批处理 调度 方法
【权利要求书】:

1.一种基于可变时间窗实施两级混合优化批处理调度的方法,其特征在于,包括实施两阶段混合优化控制:第一阶段建立实时控制平台,第二阶段建立松弛化的线性整数数学模型,采用可变时间窗下的滚动时域法循环执行实时调度控制,其中:第一阶段基于多规则组合自适应原理建立实时控制平台,提供第二阶段所需的相关数据,第二阶段基于松弛方法,建立松弛化的线性整数数学模型,将第一阶段获得被加工的工件批具有工序加工时间、工序剩余时间、产品交货期,产品批的优先级别以及按照一定的组批原则形成的批组合实时参数,通过.NET和ILOG CPLEX商业化软件建立引擎求解,实现获得批排序的优化顺序,将运行结果中优先级最高批反馈给第一阶段,并立即装载到空闲可用的批处理机上,循环往复执行,直至终止条件满足。

2.根据权利要求1所述的基于可变时间窗实施两级混合优化批处理调度的方法,其特征在于,所述采用可变时间窗下的滚动时域法循环执行的具体步骤如下:

步骤1,上一个空闲可用的批处理机刚被装载完毕,初始化时间窗,第一阶段策略开始运行;

步骤2,获取被调度批处理机运行状态,获取被调度批处理机前缓冲器里的工件数量和所属产品族;

步骤3,当有一台批处理机空闲可用,产生触发事件,该空闲可用批处理机处于等待,第一阶段的实时控制平台立即组批,输出当前被加工的工件批具体的工序加工时间、工序剩余时间、产品交货期,产品批的优先级别实时参数,并建立数据库,提供给第二阶段;当第二阶段将所有待加工批中优先级最高的批反馈给第一阶段时,第一阶段将该批装载到等待的空闲可用批处理机上,一个时间窗调度完毕;

步骤4,终止条件是总计划生产过程调度周期完毕,如果满足终止条件,立即停止,否则迭代返回到步骤1。

3.根据权利要求1所述的基于可变时间窗实施两级混合优化批处理调度的方法,其特征在于,所述第二阶段建立松弛化的线性整数数学模型并求解的具体步骤如下:

步骤1,建立外部编程语言.NET与ILOG CPLEX商业化软件的连接,在外部编程语言引入ILOG.CPLEX.dll和ILOG.Concert.dll两个空间;

步骤2,在最小总的加权拖延时间为目标下,建立基于松弛的线性混合整数数学模型:

目标

ΣT=Σi=1hwi*max[(Ci-di),0]]]>

约束条件

Ci=t+(Positionarray(i)-1)×Ph+Pi+RPi;]]>i{1,2,···,h}]]>

Ph=(Σi=1hPi)/h]]>

RPi=Σq=ri+1SjPqj;]]>i{1,2,···,h};]]>j{1,2,···,J}]]>

Positionarray(i)∈{1,2,…,h};

Ifi≠lthen Positionarray(i)≠Positionarray(l);

这里t表示当前调度时刻;h表示在重入批处理机处等待调度的总批量数;wi表示第i个批权重;Ci表示第i批的完成时间;di表示第i个批交货期;RPi表示第i批在批处理后面的剩余加工时间;Pi表示第i个批在批处理机上的加工时间;Sj表示第j个产品的工艺总步数;ri表示在重入批处理机上产品j的工艺数;Pqj表示第j个产品的的第q工艺所需的工艺时间;J表示在可重入批处理机上不同产品数量;表示在重入批处理机处等待调度的总批量数h的平均工序时间;优化序列位置为一维数组,可表示为:Positionarray(1),Positionarray(2),…,Positionarray(i),…,Positionarray(h);

步骤3,从数据库读取数据,即可变时间窗下的滚动时域法下第一阶段提供的数据库;

步骤4,通过.NET和ILOG CPLEX商业化软件联合引擎求解,获得最优调度排序,运行结果反馈给第一阶段。

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