[发明专利]多阶耦合装配集成调度问题的HEDA_RH求解方法

权利要求书

1.一种结合规则启发式的混合分布估计算法求解加工-运输-混装多阶耦合集成调度问题的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在现有加工-运输-混装三阶段集成问题上，提出考虑产品BOM_ML结构的零件约束与MCISP_PTmA；

S2：以最小化最大完工时间(Makespan)为优化目标，分别构建加工阶段、运输阶段、混装阶段问题排列模型；

S3：分析MCISP_PTmA中存在的耦合约束特性；

S4：基于耦合特性采用针对加工阶段的编码方式并设计基于问题性质的解码规则完成后续阶段的解码；

S5：基于编码解码方式，定义了MCISP_PTmA个体中的同型聚集块(Homotype gatherblock，HGB)和异型聚集块(Isomerism gather block，IGB)两种块结构；

S6：结合问题性质与块结构设计HEDA_RH算法，求解MCISP_PTmA。

2.根据权利要求1所述一种结合规则启发式的混合分布估计算法求解加工-运输-混装多阶耦合集成调度问题的方法，其特征在于，所述混装阶段考虑了产品的BOM_ML结构，在加工阶段考虑不同零件间的设置时间；在运输阶段，考虑不同运输重量对运输速度的影响；在混装阶段，考虑零件分配和多工序约束，并将单机问题拓展为多机问题。

3.根据权利要求1所述一种结合规则启发式的混合分布估计算法求解加工-运输-混装多阶耦合集成调度问题的方法，其特征在于，所述S2中构建考虑产品BOM_ML中零件约束与装配工艺约束的MCISP_PTmA数学模型，分阶段建立以最小化最大完工时间为目标函数的排列模型，模型建立具体方法为：

a:建立加工阶段模型，为带释放时间和设置时间的多工序异构并行机调度问题，使用基于零件加工工序的排列π^st1，式(1)计算不同情况下工序的完工时间其中表示为第一道工序，i＝1表示为机器m第一道工序；

零件j_qr在第一阶段的加工完工时间为

b:建立运输阶段模型，为带车辆载重约束和速度设置的多车辆单点直达式运输问题，使用基于零件运输顺序的排列π^st2；式(2)计算不同情况下零件的运输到达时间，w＝1表示该趟为车辆的首趟运输；

零件j_qr由s_tw进行运输则j_qr的运输完成时间

c:建立装配阶段模型，为带零件约束和装配工艺约束的多产品多机装配问题，使用基于装配工序的排序π^st3；装配工序可能有个紧前装配工序，必须在所有紧前工序完工后才能开始；式(3)计算不同情况下的完工时间其中表示该工序没有紧前工序，i＝1表示该工序为机器k的第一道工序；

产品p_zh的装配完工时间

d:根据上述模型确定优化目标计算式(4)(5)；

4.根据权利要求1所述一种结合规则启发式的混合分布估计算法求解加工-运输-混装多阶耦合集成调度问题的方法，其特征在于，所述S3中对MCISP_PTmA中问题耦合约束特性进行分析，分别从耦合约束层阶性和耦合约束时序性进行分析如下：

耦合约束层阶性分析：MCISP_PTmA涉及到产品的BOM_ML、零件加工工序约束及产品装配工艺约束；产品的装配需要满足所组成的零件都到达，零件能被运输需要满足该零件所有工序都加工完成，层层递进，各层级之间联系紧密；

耦合约束时序性分析：在MCISP_PTmA中，产品装配开始时间受限于所需零件的运达装配的时间；运输开始时间受限于零件的加工完成时间；加工阶段零件开始加工时间受限于工序释放时间；因此，加工阶段决定了后面两个阶段的开始时间。