[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

说明书

本发明公开了一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，包括：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，初始化调度优化算法中的参数；为扩大算法的搜索范围，对每个解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；基于生物体激素的反馈调节机制的原理，对粒子惯性因子的更新公式进行了改进；采用基于最小化总完工时间和最小化总加工能耗为目标的适应度函数计算每个解的适应度，寻找更优的资源分配方案；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。

技术领域

本发明涉及一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，属于智能制造技术领域。

背景技术

伴随着我国经济的发展和科技的进步，制造业的市场需求发生了很多变化，如用户多样化、个性化的需求急剧上升，而企业对于柔性离散制造车间的资源分配存在搜索效率低下和所得到的结果质量低，影响企业的生产效率和生产成本，同时，国家大力倡导传统制造业向着绿色节能低碳的方向持续转型，而现有的调度方法大多数没有考虑制造过程中的能源消耗。因此研究具有高效稳定的调度优化算法来解决柔性离散制造车间的资源分配问题、并在这个过程中考虑车间的能源消耗，具有很强的理论价值和实际意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，能够大大提升资源分配效率和解的质量，同时对于小规模和大规模的订单都具有很强的搜索能力。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种面向电子产品的离散制造柔性生产的智能调度方法，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，调度方案为一个工件所有工序的组合解，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，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，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。

进一步地，前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，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，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，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。