[发明专利]基于ST的启发式算法的三阶段柔性流水车间调度方法

权利要求书

1.基于ST的启发式算法的三阶段柔性流水车间调度方法，包括如下步骤：

步骤一：提出一类考虑中成组约束的、工件批量到达的三阶段柔性流水车间调度问题，并且每阶段都是由非同等并行机构成，且用Graham的三元组来描述这样一类问题：

；

步骤二：在对中成组约束进行了定义和数学描述的基础上，进一步建三阶段柔性流水车间调度问题的优化模型；

步骤三：通过对该类调度问题的分析，得到问题的下界和一个定理，提出一种基于ST思想的启发式算法，其中ST算法的核心思想如下：

步骤1：应用启发式算法对辅助问题进行求解，得到原问题的一个初始加工队列；

步骤2：根据分配规则分别安排工件在三个加工单元的机器上加工；

因此，本发明提出一种基于TS算法的启发式算法TSM，求解问题；

步骤四：设计仿真实验，对ST启发式算法进行了仿真调度。

2.如权利要求1所述的基于ST的启发式算法的三阶段柔性流水车间调度方法，其特征在于，所示TSM算法包括如下步骤：

步骤一：运用R-S算法(R-S算法的求解辅助问题，得到工件加工列表；

步骤二：根据FAM规则，依次安排的工件在第一个加工单元的机器上加工；

步骤三：依据B类工件在第一个加工单元的完工时间不减排序，得到B类工件在第二个加工单元加工的队列；

步骤四：根据FAM规则，依次安排的工件和与其协同加工A类工件在第二个加工单元的机器上加工；

步骤五：根据LBM规则，安排的工件在第三个加工单元的机器上加工。

3.如权利要求1所述的基于ST的启发式算法的三阶段柔性流水车间调度方法，其特征在于，所述问题的数学模型如下：

（1）

约束条件为:

   (2)

   (3)

  (4)

  (5)

   (6)

   (7)

   (8)

   (9)

 (10)

  (11)

以下是数学模型用到的变量：

：第i个A类工件，i=1,2，…，n；

：第j个B类工件，j=1,2，…，q；

：加工单元d的机器数量，d=1,2,3;

：工件l在加工单元d的到达时间，l=1,2，…，(n+q)；

：加工单元d中第k台机器，k=1,2，…，m_d；

：B类工件在第二道序加工时需要A类工件协同加工的第i个工件；

：工件l在加工单元d第k台机器上的加工时间；

：工件l在加工单元d加工的开始加工时间

：工件l在加工单元d加工的完工时间；

：工件在第二道工序需要A类工件协同加工的工件集；

：工件集的数量；

  二进制变量：

;

上述的表达式中：式(1)表示问题的目标函数，最小化工件最大完工时间；式(2)表示目标函数值等于最后一个完工的工件完工时间；式(3)表示每个工件必须在每个加工单元中的一台机器上加工；式(4)计算每个工件在每个加工单元加工的完工时间；式(5)表示工件在每个加工单元的开始加工时间不能早于其在该加工单元的到达时间；式(6)表示工件在下一个加工单元的到达时间等于该工件在上一个加工单元的完工时间；式(7)表示在第一和第三个加工单元的机器同一时间只能加工一个工件；式(8) 表示A类工件在第二道序需要成组加工的工件集；式(9)表示第二加工单元的机器同一时间只能加工一个B类工件；式(10)表示B类工件需要与其对应的A类工件在第二个加工单元中具有成组加工，并且A类工件具有并行加工特点；式(11)表示A类工件成组后的工件总数等于成组前的工件总数。