[发明专利]同时在线作业种数受限的多产线排程方法

说明书

本发明将启发式方法用于解决同时在线作业种数受限的多产线排程问题，考虑到任务交付限期、换装时间以及在线作业受限种数，给出了三种不同的排程模式，将三种排程模式结合使用，以解决同时在线作业种数受限的多产线排程问题，满足了所有约束条件和同时在线作业种数受限的要求，缩短了运算时间，获得了满足生产要求的排程结果。本发明的有益效果在于：1、采用启发式方法排程，节省了排程时间；2、根据排程中可能出现的情况，三种不同排程模式结合使用，在确保同一排程时段所有产线的任务种数不超过限制种数的条件下，既保证了任务尽早完成，又减少了切换时间。

技术领域

本发明涉及一种同时在线作业种数受限的多产线排程方法。

背景技术

多作业、多产线排程是将多种作业安排在多条产线上，使各种作业交货延迟时间最短。在生产实践中，有的厂家出于各自需要，还会对同时出现在产线上的作业种数进行限制，这就产生了同时在线作业种数受限的多产线排程问题。多作业、多产线排程本来就已经是多目标、多约束的NP难问题了，再增加同时在线作业种数的限制，解决这样的问题就是难上加难。

对于NP难问题，虽然对它的研究己有几十年的历史，但至今尚未形成一套系统的方法和理论，理论研究与实际应用之间还存在着很大差距。尤其随着JIT(Just In Time 即使得工件尽量按交货期完成)思想的广泛采用排程问题，变得越来越突出。实际应用中的排程方法能够响应系统的动态变化，但不能保证得到好的排程：一些理论上的最优化方法能提供最优排程，但由于其计算的复杂性，并且忽略了很多实际因素，离实际运用还有较大距离。基于最优化的方法，诸如动态规划算法与分枝定界算法等等，由于其大多数是建立在对可能排程的部分枚举上，因此只能解决小规模的排程问题，距离实用还有较大距离。由于大多排程问题属于一类NP难组合问题，因此寻找具有多项式复杂性的最优算法几乎是不可能的。各种基于统计优化的方法、诸如模拟退火法、遗传算法等，提供了一种解决排程优化问题的新途径，但同别的优化算法类似，也存在着一定程度的枚举、一般来说收敛到最优解很慢。

启发式方法是利用一些简单的逻辑判断法则来简化求解过程，它的目的在于减少求解时所花费的搜索时间和搜索空间，使用上非常简单方便，一个最典型的例子就是利用启发式方法可以完美地解决排序问题。

发明内容

针对同时在线作业种数受限的多产线排程这样的NP难组合数学问题，考虑到寻求具有多项式复杂性的最优算法几乎是不可能的，采用诸如模拟退火法、遗传算法等收敛到最优解又是特别缓慢的，而利用启发式方法可以完美地解决排序问题，本发明将启发式方法用于解决同时在线作业种数受限的多产线排程问题，考虑到任务交付限期、换装时间以及在线作业受限种数，给出了三种不同的排程模式，将三种排程模式结合使用，以解决同时在线作业种数受限的多产线排程问题，满足了所有约束条件和同时在线作业种数受限的要求，缩短了运算时间，获得了满足生产要求的排程结果。

本发明的有益效果在于：

1.采用启发式方法排程，节省了排程时间；

2.根据排程中可能出现的情况，三种不同排程模式结合使用，在确保同一排程时段所有产线的任务种数不超过限制种数的条件下，既保证了任务尽早完成，又减少了切换时间。在一台机器的作业数目曾多时运算量仍不会变得特别复杂。

附图说明

图1排程方法的N-S流程图。

图中的初始化包括如下内容：

1.为排产任务总数n、产线数量m、排产需要考虑的时段个数p、各时段任务种数上限C赋值；

2.对i＝1,2,Λ,n,j＝1,2,Λ,m,为交付限期D(i)、任务数量M(i)和每时段工作量v_ij赋值；

3各时段任务种数矩阵、排程标记矩阵以及各产线队长归零：