[发明专利]一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法

权利要求书

1.一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

建立面向柔性离散制造车间调度方案集与调度优化方法搜索空间之间的映射关系，所述调度方案为一个工件所有工序的组合解，所述解空间是所有可行调度方案的集合；

初始化调度优化算法中的参数，所述参数包括种群最优解和个体最优解；

对种群进行点交换操作和块交换操作，产生新的染色体集合；

基于遗传算法和粒子群算法的寻优原理，对遗传算法的每次迭代的结果进行粒子群局部搜索，建立原始的速度更新公式和位置更新公式，按照速度更新公式和位置更新公式进行更新；

基于生物体激素的反馈调节机制的原理，对原始的速度更新公式进行改进，生成改进的速度更新公式，基于改进的速度更新公式更新其速度；

基于目标的适应度函数计算每个解的适应度，更新种群和个体最优解，寻找更优的资源分配方案，所述目标的适应度函数包括最小化总完工时间和最小化总加工能耗；

当满足本算法的迭代终止条件时，输出最优的面向电子产品的离散制造车间柔性制造过程的资源调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，其特征在于，所述初始化种群的个体最优解和种群最优解的步骤包括：

利用rand函数生成一个随机数矩阵，所述矩阵的行数为种群个体的数目，列数为工件工序数之和；

利用sort函数对随机数矩阵中每行数组的随机数从小到大排序，得到排序数组；

对排序数组中的随机数进行替换，得到下标数组，所述替换过程是用排序数组中的每个随机数在初始随机数数组中的顺序值代替该排序数组中的随机数；

对下标数组中的顺序值进行编码，得到染色体，所述编码过程是将下标数组中的顺序值3n-2、3n-1、3n分别编码为n，直至每个位置都被编号；

根据综合评价因子函数计算初始种群中每个个体的适应度，从而初始化种群最优解p_g和个体最优解p_i。

3.根据权利要求2所述的一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，其特征在于，所述综合评价因子函数表达式为：

其中，f₁为最小化总完工时间目标适应度函数表达式，f₂为最小化总加工能耗目标适应度函数表达式，

f₁＝max(T_i)

f₂＝E₁+E₂+E₃

f1_max、f1_min表示最小化总完工时间的最大值和最小值，f2_max、f2_min表示最小化总加工能耗的最大值和最小值，w₁为权重因子，T_i代表任务i的最后一道工序的完工时间，E₁表示启动能耗，E₂表示待机能耗，E₃表示加工能耗。

4.根据权利要求3所述的面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，其特征在于，所述权重因子w₁取0.6。

5.根据权利要求4所述的一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，其特征在于，所述点交换和快交换的步骤，包括：

利用random函数生成四个不能超过染色体的基因总数的随机整数，所述基因是指染色体中的总工序数；

对随机数矩阵，选取两个随机整数，随机整数对应随机数矩阵每一行的两个顺位，交换这两个顺位的基因，得到新的随机数矩阵；

对前述点交换后得到的新的随机数矩阵，选取另外两个随机整数，随机整数对应随机数矩阵每一行的两个顺位，将位于第一个随机整数对应顺位前端的所有基因记为第一基因片段，将位于第二个随机整数对应顺位后端的所有基因记为第二基因片段，交换两个基因片段的位置，并对每个基因片段内的基因倒数调整。