[发明专利]一种基于物料配送的汽车底盘下料车间调度方法

摘要

本发明公开了一种基于物料配送的汽车底盘下料车间调度方法，针对物料配送能力有限且加工设备旁设置线边库的汽车底盘下料车间的调度问题进行建模，然后通过改进遗传算法进行求解，从而得到汽车底盘下料车间的优化调度方案，同时根据调度方案优化物料在线边库中的摆放位置，以此缩短加工设备的等待时间，提高生产效率，实现生产的连续稳定运行。

主权项

1.一种基于物料配送的汽车底盘下料车间调度方法，其特征是按如下步骤进行：步骤一、数据前处理，统计所需物料种类，并根据每种物料所要加工的工件种类、个数和加工时间计算每种物料的加工时间，物料的加工时间按照下述公式1计算：     （1）式中：ai为第i种物料所要加工的工件种类；Pr为第i种物料的第r种工件的加工时间；Qr为第i种物料的第r种工件的加工个数；步骤二、确定目标函数，以天车的配送能力为约束，加工设备最大等待时间最小化为目标函数建立数学模型：     （2）   （3）式中，w_ij为加工设备j准备加工第i种物料的等待时间；T_rk为加工设备k上第r种物料的完工时间；T_(i‑1)j为加工设备j上第（i‑1）种物料的完工时间；其中，设备k为天车刚刚配送物料的加工设备，设备j为天车即将配送物料的加工设备；为决策变量，若加工设备j有等待，，否则，；步骤三、基于改进的遗传算法实现汽车底盘下料车间的调度，将调度方案对应遗传算法中的个体，物料对应染色体上的基因，实现步骤如下：3.1假设有m台加工设备加工n种物料，每台加工设备旁设置大小为p*q的线边库，每种物料的加工时间集合记为part={t1,t2,t3……tn}；3.2设置遗传算法的各个参数，种群大小NIND，表示种群中有NIND个个体，一个个体表示一种调度方案，最大迭代次数maxiter，初始时,当前迭代次数iter=1，交叉概率Pc，变异概率Pm；3.3若满足终止条件（iter>maxiter），则输出最优调度方案；否则，计算种群中个体的目标函数值并记录最优个体，同时根据最优个体对应的物料加工顺序，优化物料在线边库中的摆放位置，从而使Tb最小；3.4随机选择两个个体，并产生（0,1）之间的随机数，比较两个个体的适应度值，若随机数小于选择概率Ps，则选择适应度值大的个体，否则选择适应度值小的个体；3.5根据当前迭代次数确定交叉、变异概率，交叉概率和变异概率的计算按照下述公式4、公式5计算：   （4）   （5）式中：Pcmin为交叉概率的最小值，Pmmin为变异概率的最小值；3.6将选择后种群的个体按适应度值进行降序排列，将适应度排序相差NIND/2位的个体进行交叉，如将适应度值最大的个体与适应度值第（NIND/2+1）的个体进行交叉；交叉时采用交叉长度可变的线性次序交叉方式，两个个体随机产生交叉位置和交叉长度；交叉后计算临时个体的适应度，并根据Metropolis准则判断是否接受临时个体；3.7对交叉产生的新种群中的每一个个体随机产生两个变异位，并交换两者的基因，得到变异后的新种群；3.8将iter+1赋值给iter，并返回步骤3.3顺序执行。