[发明专利]一种单件离散型生产作业排程优化方法

摘要

一种单件离散型生产作业排程优化方法，包括如下步骤：步骤1：确定质量-交货期-成本协同优化模型的目标函数，步骤2：根据步骤1确定的目标函数，将其转化为遗传算法的适应度函数，采用仿真软件建立单件离散型生产系统仿真模型，并通过遗传算法搜索出生产作业排程的最优方案。本发明结合单件离散型制造业生产作业排程的特征，应用改进的质量损失函数将质量、交货期、成本三项不同指标之间的复杂关系进行协同化，建立了质量-交货期-成本协同优化模型，并应用集成系统仿真技术和遗传算法的方法求解，取得的解分布更加均匀。

主权项

一种单件离散型生产作业排程优化方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：确定质量‑交货期‑成本协同优化模型的目标函数首先、确定质量与成本之间的函数关系，根据产品的质量、成本、交货期三者之间存在非线性的关系，根据改进后的质量损失函数式，可以建立质量和成本函数关系模型，具体公式如下所示；其中表示第个产品第个零件的质量损失成本，表示产品的第个零件的加工质量，表示产品的第个零件加工质量的下限变异，表示产品的第个零件加工质量的上限变异，表示产品的第个零件在加工质量目标值下限变异范围内的质量损失系数，表示产品的第个零件在加工质量目标值上限变异范围内的质量损失系数，为产品的加工质量标准差；其次、成本与交货期之间的关系与质量成本关系相似，也是非线性的关系，交货期要求越短成本越高，由于需要通过赶工、提高效率等措施缩短交货期，则成本相应增加，交货期和成本都有一个目标值，超过目标值，随着时间的延长也会相应增加成本，因此在改进后的质量损失函数的基础上一样能够获得交货期和成本的函数关系模型，具体公式如下所示；其中表示第个产品第个零件的交货期损失成本，表示产品的第个零件的交货期，表示产品的第个零件的交货期平均值（即目标值），表示产品的第个零件的交货期下限变异，表示产品的第个零件的交货期上限变异，表示产品的第个零件在交货期下限变异范围内的质量损失系数，表示产品的第个零件在交货期上限变异范围内的质量损失系数，为产品的交货期标准差；最后、确定目标函数，即为最终成本等于所有零件的目标成本、质量损失成本和交货期损失成本之和；其中，为第个产品第个零件的目标成本，表示第个产品第个零件的质量损失成本，表示第个产品第个零件的交货期损失成本，具体公式如下所示：（4）式为时间约束，零件的第道工序的开始时间要大于等于第道工序的开始时间和加工时间之和；（5）式为设备数量约束；（6）式为不确定约束，考虑随机因素宽放 ；（7）式和（8）式为调节变量；（9）式为另外约束，在固定的时刻工件工序能且只能在一台设备上进行加工；步骤2：根据步骤1确定的目标函数，将其转化为遗传算法的适应度函数，采用仿真软件建立单件离散型生产系统仿真模型，并通过遗传算法搜索出生产作业排程的最优方案。