[发明专利]一种具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度方法

说明书

本发明公开了一种具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度方法，分析了车间调度模型的加工阶段类型，构建了两种类型的加工阶段：具有可变参数连续加工阶段和间歇加工阶段，建立了由不同种类的加工阶段组成的混合流水车间调度模型。该模型通过以下步骤建立：建立调度模型的假设与要求；分析并建立工件/制造设备/运输设备的时间关系网；建立混合流水车间的完工时间数学模型与质量模型；构建该混合流水车间调度模型的多目标函数。本发明为混合流水车间建立了完工时间和质量的多目标模型，通过运用该模型解决由连续加工与间歇加工组成的混合流水车间调度问题。

技术领域

本发明涉及混合流水车间的调度技术，尤其是针对具有可变参数连续加工与间歇式加工的混合流水车间调度模型的一种建模方法，属于先进制造控制与调度技术领域。

背景技术

混合流水车间调度问题广泛存在于实际生产车间中，然而目前大多数的生产流程都是间歇式的机加工生产，前后两个加工阶段通过设定等待时间实现加工任务的合理安排。除了机加工等冷加工过程以外，热加工过程普遍存在于各种冷加工过程之间，不同于间歇式的冷加工过程，热加工过程具有强制连续性加工的特点，如加热炉与热处理的两阶段加工问题，工件必须在加热之后快速、无间歇地进入热处理环节，保证工件能够在要求的高温下进行热处理。目前。在混合生产过程中，这种连续性的加工过程只能单独批量处理，导致加工效率低下。

此外，除了热处理等连续性加工导致的生产调度困难以外，单独批量处理的方式更重要的是解决热处理等连续性加工过程中，质量难以控制的问题，尤其是工件在加热炉等设备中，加热保温时间直接影响工件的加工质量。因此，为了能够实现高效、高质的混合流水车间加工，从完工时间与加工质量的角度，研究具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度模型是非常有价值的。

发明内容

本发明以实际生产中要求的高效、高质为目标，考虑了众多不同制造阶段工件、制造设备、运输设备的状态，设计了可变参数连续加工阶段与可变参数的间歇加工阶段，分别解决热处理等连续性加工与冷加工过程，建立了以完工时间、制造质量为目标的生产调度模型。

本发明采用的技术方案为一种具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度方法，调度方法的基本要求如下：

1)组成：原料储存区、成品储存区、m个加工阶段，m≥2；(m+1)个运输阶段；

2)每个加工阶段具有一个或多个相同的制造设备；

3)每个运输阶段具有一个或多个相同的运输设备(由于运输空间限制，每个运输阶段通常具有一个运输设备)；

4)制造过程考虑n个作业和在m个加工阶段处理，在(m+1)个运输阶段运输；

5)每台制造设备一次只能处理一个作业；

6)每台运输设备一次只能运输一个作业；

7)每个工件每次只能有一台制造设备或一台运输设备处理；

8)加工阶段主要由两种类型组成：具有可变参数的连续加工、具有可变参数间歇式加工；

9)在具有可变参数的连续加工阶段中，要求在该阶段即将完成加工时，存在一个在定义域[c,d]内的可变参数，可以在调度计划中调整该参数，以保证多种混合加工零件能够合理安排。

10)在具有可变参数间歇式加工阶段中，要求在该阶段完成加工时，通过调整下一阶段的运输前等待时间和加工前等待时间，以保证合理高效的排产调度，等待时间在定域内[0,+∞]可调整。

该方法的实现过程如下：

S1.工件/制造设备/运输设备的时间关系网