[发明专利]跨地域协同下制造服务组合的多目标优化方法和系统

权利要求书

1.一种跨地域协同下制造服务组合的多目标优化方法，其特征在于，包括：

S1、获取异构制造任务集合、制造服务集合和变量；

S2、根据所述异构制造任务集合、制造服务集合和变量，考虑制造服务能力受限的情况下，构建跨地域协同下制造服务组合的多目标优化模型；

S3、根据所述多目标优化模型，采用基于启发式搜索的NSGA-Ⅱ算法求解获取最终的制造服务组合方案。

2.如权利要求1所述的多目标优化方法，其特征在于，所述S2中的多目标优化模型包括：

A、以最小化最大完成时间为目标的第一目标函数，

B、以最小化总成本为目标的第二目标函数，

其中，异构制造任务集合T＝{T₁,T₂,…,T_i,…,T_I}；每一个制造任务T_i的需求数量为D_i；每一个制造任务T_i按照生产类型被分解为一系列子任务，每一个子任务ST_ij按照需求数量D_i以粒度G分解为若干个原子任务，其中D_i＝GK_i；同一个子任务ST_ij下的原子任务对应一个候选服务集合SS_ij，由若干个服务功能相同但服务质量不同的候选服务构成候选服务均由集合S＝{S₁,S₂,…,S_m,…,S_M}中的制造服务提供；制造企业拥有生产基地集合B，这些生产基地往往是跨地域分布的，每一个制造服务S_m属于其中一个生产基地B_n；

公式(1)表示最大完成时间TE为最后一个完成任务的原子任务完成时间；I表示制造任务数量；i表示第一制造任务编号；J_i表示制造任务T_i下子任务数量；j表示制造任务T_i下子任务编号；K_i表示子任务ST_ij下原子任务数量；k表示子任务ST_ij下原子任务编号；表示原子任务完成时间；

公式(2)表示每一个原子任务的完成时间包括等待时间和处理时间；表示原子任务等待时间；L_ij表示子任务ST_ij对应候选服务集合下候选服务数量；l表示子任务ST_ij对应候选服务集合下候选服务编号；M表示制造服务数量；m表示第一制造服务编号；表示决策变量，其中1表示原子任务选择候选服务否则为0；为1表示子任务ST_ij对应候选服务集合的候选服务该候选服务对应制造服务S_m，否则为0；F_m表示制造服务S_m的单位处理时间；

公式(3)表示等待时间分为纵向等待时间和横向等待时间，纵向等待时间和横向等待时间中较大值为最终等待时间；分别表示为原子任务纵向等待时间和横向等待时间；

公式(4)表示当j≥2纵向等待时间为纵向优先级在该原子任务前一个的原子任务完成时间与两个原子任务之间的运输时间之和，否则为0；表示原子任务完成时间；L_i(j-1)表示子任务对应候选服务集合下候选服务数量；o表示子任务ST_i(j-1)和子任务ST_uv对应候选服务集合下候选服务编号；r表示第二制造服务编号；n、q分别为第一、第二生产基地编号；N表示生产基地数量；表示决策变量，其中1表示运输发生于选择的到选择的之间，否则为0；E_mn为1表示制造服务S_m属于生产基地B_n，否则为0；为1表示子任务ST_i(j-1)对应候选服务集合的候选服务该候选服务对应制造服务S_o，否则为0；E_rq为1表示制造服务S_r属于生产基地B_q，否则为0；TE_nq表示生产基地B_n到生产基地B_q之间的运输时间；

公式(5)表示横向等待时间为横向优先级在该原子任务前一个的原子任务完成时间；表示原子任务横向等待时间；u表示第二制造任务编号；J_u表示制造任务T_u下子任务数量；v表示制造任务T_u下子任务编号；K_u表示子任务ST_uv下原子任务数量；w表示子任务ST_v下原子任务编号；L_uv表示子任务ST_uv对应候选服务集合下候选服务数量；p表示子任务ST_uv对应候选服务集合下候选服务编号；表示决策变量，其中1表示原子任务和选择的候选服务均对应制造服务S_m，的横向优先级在的后一个，否则为0；表示原子任务完成时间；

公式(6)表示总成本CT包括每一个制造任务T_i的总成本CT_i；

公式(7)表示CT_i包括整体服务处理成本和整体运输成本

公式(8)中C_m表示制造服务S_m的单位处理成本；

公式(9)中CT_nq表示生产基地B_n到生产基地B_q之间的运输成本。