中国地质大学(武汉)胡成玉获国家专利权
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龙图腾网获悉中国地质大学(武汉)申请的专利一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119536155B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411584024.6,技术领域涉及:G05B19/418;该发明授权一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法是由胡成玉;冯家豪;颜雪松;龚文引设计研发完成,并于2024-11-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法在说明书摘要公布了:本发明涉及智能制造领域,尤其涉及一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法。本发明提供了一个两阶段算法,包括分批阶段和调度阶段。在分批阶段中,设计带有二维间隔约束和空间块左下放置策略的均衡高度分配贪心算法,对所有要生产的工件进行分批,确定工件批次,将得到的批次作为调度阶段算法的编码信息;在调度阶段中,设计带有优秀度策略驱动变邻域搜索的非支配排序遗传算法‑II,来进行增减材复合制造排产调度,实现最小化最大完工时间和总生产成本的优化目标。本发明能够实现增减材复合制造排产调度,更好地利用资源,最大化生产效率,并通过多车间协同工作,分散负荷,降低生产成本。
本发明授权一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法在权利要求书中公布了:1.一种面向增减材复合制造的分布式车间调度方法,其特征在于:该方法包括两个阶段,第一阶段为分批阶段,第二阶段为调度阶段; 1在分批阶段中,设计带有二维间隔约束和空间块左下放置策略的均衡高度分配贪心算法,对所有要生产加工的工件进行分批,确定工件批次,将得到的批次作为阶段2中算法的编码信息; 空间块左下放置策略为: 用一个数据结构[X,Y,L,W]定义放置空间,X,Y是空间左下角的坐标,L是空间的长度,W是空间的宽度; 判断工件是否可以放到放置空间内,找到空间列表S中最左下的放置空间s,如果l+2dL且w+2dW,其中,l,w表示工件的长和宽,则工件可以放置到s内,放置要求左下角对齐,即x,y与X,Y重合; 更新空间列表S:放置之后对放置空间s分割,以右边界和上边界划分;找到最左下空间s,放置工件后,以工件上边界为新空间的下边界,以工件右边界为新空间右边界,原s空间剩余空间为一个新空间; 如果不满足l+2dL且w+2dW,则令工件旋转90度,再次判断工件是否可以放置,若可以,则进行放置并更新空间列表S;若不可以,则跳过此工件; 继续放置工件并进行上述操作,直到空间放置满; 2在调度阶段中,设计带有优秀度策略驱动变邻域搜索的非支配排序遗传算法-II,来进行分布式车间增减材复合制造排产调度,实现最小化最大完工时间和总生产成本的优化目标: 式中,分别是最大完工时间和总生产成本,是工厂f的最大完工时间,是工件i的工序j在工厂f的机器m上生产加工的成本; 具体实现过程如下: 步骤2.1:采用带有优秀度策略驱动变邻域搜索的非支配排序遗传算法-II求帕累托解: 步骤2.1.1:初始化算法参数,根据步骤1得到的结果对解个体进行编码并初始化种群; 步骤2.1.2:若当前迭代次数小于最大迭代次数,转到步骤2.1.3;否则,结束迭代,输出帕累托解; 步骤2.1.3:对种群进行快速非支配排序以及拥挤度计算; 步骤2.1.4:把排序好的种群分成三部分; 步骤2.1.5:将前面一部分保留,中间一部分进行变邻域搜索,后面一部分进行交叉变异,得到子代; 步骤2.1.6:对父代子代合并种群进行快速非支配排序以及拥挤度计算,选出前popsize个个体组成新的种群; 步骤2.1.7:迭代次数加一,转到步骤2.1.2进行迭代,直至迭代到最大迭代次数为止; 步骤2.2:对解个体进行解码: 步骤2.2.1:对批次串进行解码,遍历批次串,找到批次b工序j选择的工厂f的机器m; 步骤2.2.2:遍历机器m的空闲时间段idle_time; 步骤2.2.3:令批次b工序j的开始加工时间等于批次b工序j-1完成时间和空闲时间段开始时间两者中最大值,判断批次b工序j的开始加工时间加上加工时间是否小于空闲时间段的结束时间,若小于则转到步骤2.2.4,否则转到步骤2.2.2; 步骤2.2.4:更新机器m的空闲时间段以及批次b工序j完工时间和生产成本,令处在批次b的所有工件的工序j的完工时间等于批次b工序j的完工时间;批次串解码完则转到步骤2.2.5,否则转到步骤2.2.1; 步骤2.2.5:继续对工序串进行解码,遍历工序串,找到工序i工序j选择的工厂f的机器m; 步骤2.2.6:遍历机器m的空闲时间段idle_time; 步骤2.2.7:令工件i工序j的开始加工时间等于工件i工序j-1完成时间和空闲时间段开始时间两者中最大值,判断工件i工序j的开始加工时间加上加工时间是否小于空闲时间段的结束时间,若小于则转到步骤2.2.8,否则转到步骤2.2.6; 步骤2.2.8:更新机器m的空闲时间段以及工件i工序j完工时间和生产成本,工序串解码完则转到步骤2.2.9,否则转到步骤2.2.5; 步骤2.2.9:解码完成,输出最大完工时间和总生产成本。
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