[发明专利]一种基于最小空闲时间的流水线车间调度方法

说明书

本发明提供了一种基于最小空闲时间的流水线车间调度方法，包括以下步骤：(1)建立流水线车间调度问题的数学模型；(2)建立同一个工件的不同工序的约束条件；(3)建立同一台机器不同工件的工序约束条件；(4)计算每一个工件每一道工序的空闲时间；(5)建立基于最小空闲时间的流水线车间调度方法数学模型。本发明提供的基于最小空闲时间的流水线车间调度方法，将所有工件的每道工序的空闲时间最小作为优化目标，结合流水线车间自身特点，构建空闲时间最小的数学模型，不需要重复迭代，计算时间短，求解效率高，能够有效地解决作业车间调度问题，可用于车间生产过程的调度管理与优化。

技术领域

本发明涉及流水线车间调度优化技术领域，特别涉及一种基于最小空闲时间的流水线车间调度方法。

背景技术

流水线车间调度是一类重要的生产调度问题。流水线车间调度的目标是安排工件的加工次序，使所有工件完工的时间最短。流水线车间调度问题的特点是多台机器多个工件需要加工，每台机器上所有工件的加工顺序相同，且每台机器仅负责一道工序，求解多台机器上每个工件的工序的加工顺序。该类问题已经被证明是NP-hard(所谓的非确定性)问题。针对流水线车间调度问题，在生产过程中，很难依靠人工进行有效的调度，因此，对流水线车间调度问题的研究具有重要的实际意义。

目前，求解流水线车间调度问题的算法主要集中在智能算法与启发式算法，这些算法能够在较短时间内取得高质量的解，但是需要重复迭代，计算复杂度高，算法不易实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于最小空闲时间的流水线车间调度方法，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种最小空闲时间的流水线车间调度方法，包括以下步骤：

(1)建立流水线车间调度问题的数学模型；

(2)建立同一个工件的不同工序的约束条件；

(3)建立同一台机器不同工件的工序约束条件；

(4)计算每一个工件每一道工序的空闲时间；

(5)建立基于最小空闲时间的流水线车间调度方法数学模型。

作为优选，所述步骤(1)中，建立流水线车间调度问题的数学模型的方法是：

设车间现有M台机器，表示为[A₁,A₂,…,A_m,…,A_M]，A_m表示第m台机器，m＝[1,2,…,M]；每台机器只能完成一道工序，每台机器上的工序不相同；同一工件的不同工序完成时间相互独立，不同工件的同一工序完成时间相互独立；

设现有N个工件需要加工，表示为[W₁,W₂,…,W_n,…,W_N]，其中W_n表示第n个工件，n＝[1,2,…,N]，所述N个工件相互独立，每个工件需要完成所有M道工序，工序顺序均为[1,2,…,m,…,M]，每个工件的每道工序的完成时间相互独立；

设第n个工件的第m道工序的完成时刻为C_nm，工序完成的时间长度为L_nm。

作为优选，所述步骤2中，同一个工件的不同工序的约束条件如下：

C_nm-L_nm≥C_n(m-1)。

作为优选，所述步骤(3)中，同一台机器不同工件的工序约束条件如下：

C_nm-C_(n-1)m≥L_nm。