[发明专利]考虑批处理机周期性维护的在线调度方法

说明书

本发明提出一种考虑批处理机周期性维护的在线调度方法，以批处理机为研究对象，考虑批处理机在周期性维护过程中，解决随时间到达的订单进行组批、加工等在线调度的实际问题。针对多种常见调度目标，如工件最大完工时间，工件在生产系统中最大流程时间等，通过等待策略设计有效的在线算法产生实时调度方案，并分析多种目标下算法性能可以达到的最好值，从而提供了解决周期性维护下批处理机在线调度问题的在线调度规则及方法，为企业的生产计划制定提供指导，并为企业其它批处理调度问题提供可借鉴的技术手段。

技术领域

本发明涉及批处理机在线调度技术领域，具体为一种考虑批处理机周期性维护的在线调度方法。

背景技术

批处理机(Batch Processing Machine)能同时加工多个工件，提升了机器的加工能力，突破了机器一次只能加工一个工件的限制。与此同时，批处理机前期投入成本高，并且其运行情况很大程度左右了生产车间的投入产出能力。

高温热处理机是典型的批处理机，加工过程中需要将加工锻件(后统称工件)成批放入炉中增大加工效率。通常，高温热处理机不可能连续长时间运转，否则会导致停机。为避免停机，需要定期维护以保持其正常运行。

在面向订单的生产系统中，加工工件依订单下达，其订单工件的具体信息在下达前未知，这在学术研究中被称为在线调度(Online Scheduling)。传统依计划生产的方式难以应对临时需求的变化，短期内需要在线实时决策。为保障此类批处理机在生产过程有序、平稳、均衡、高效运转，需要设计高效的在线规则或算法。但批处理机在周期性维护的过程中，需求具有不确定性，这增加了调度算法的设计以及性能分析的难度。

现有的关于批处理机的调度研究及技术包含离线与在线环境。但是在离线研究中，批处理机的调度问题不会涉及到机器维护。通过检索发现，关于批处理机涉及到机器维护的在线调度的问题目前并无学术上和技术上的研究前例。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，通过周期性维护下批处理机在线调度，实现实时在线调度加工工件以使调度目标的最小化，本发明以批处理机为研究对象，考虑批处理机在周期性维护过程中，解决随时间到达的订单进行组批、加工等在线调度的实际问题。针对多种常见调度目标，如工件最大完工时间，工件在生产系统中最大流程时间等，通过等待策略设计有效的在线算法产生实时调度方案，并分析多种目标下算法性能可以达到的最好值，从而提供了解决周期性维护下批处理机在线调度问题的在线调度规则及方法，为企业的生产计划制定提供指导，并为企业其它批处理调度问题提供可借鉴的技术手段。

本发明的技术方案为：

所述一种考虑批处理机周期性维护的在线调度方法，包括以下步骤：

步骤1：对周期性维护下批处理机在线调度问题进行数学建模：

所建立的模型为：

订单工件J_j随时间到达，其未到达时，该工件信息未知；

所述工件需要在m台批处理机上进行加工，机器集合记为{M₁,M₂,…,M_m}；

批处理机可同时加工b个工件，且加工每一批工件的时间固定为0p1；

所有机器均需要周期性的定期维护，维护时间长度为T；在维护过程中，机器不能进行工件加工；

设定机器在两个维护中间的可用时间为单位时间1，机器可用时间区间记为[l_k,l_k+1]，其中l₁＝0，且l_k+1＝l_k+1+T，k∈正整数集合N₊；