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申请/专利权人：兰州理工大学

摘要：本发明涉及现代智能制造中分布式生产调度技术领域，特别涉及一种用于分布式装配阻塞流水车间集成调度系统,包括如下步骤：依据从问题中提炼的规则，构造分布式装配阻塞流水车间中各个车间中工件的加工序列，该序列用于表示工件的加工工艺流程；设计了一种自学习的启发式选择策略，将每个低级启发式的历史成功率总结为知识，用于指导后续低级启发式的选择；设计了调整工件序列的低级启发式；其有益效果是：本发明定义了分布式装配阻塞流水车间问题的整数规划模型，定量的表示了从分布式阻塞流水车间调度问题中提炼的规则，构造了高质量的初始的工件序列。

主权项：1.一种用于分布式装配阻塞流水车间集成调度系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：依据从问题中提炼的规则，构造分布式装配阻塞流水车间中各个加工车间中工件的加工序列，该加工序列用于表示工件的加工工艺流程；根据各个工件总处理时间的排序，在分布式阻塞流水车间中，以最小化装配产品的总流经时间为优化目标，构造产生各个加工车间中的加工序列；步骤二：设计了一种自学习的启发式选择策略，将每个低级启发式的历史成功率总结为知识，用于指导后续低级启发式的选择；根据步骤一中所提供的各个加工工厂中的加工序列，结合各个产品的工件构成、开始装配时间、组装过程耗时，在装配工厂中，以最小化装配产品的总流经时间为优化目标，构造装配车间中的组装序列；步骤三：设计了调整工件序列的低级启发式；根据上述步骤一和步骤二中产生的加工序列与组装序列，产生分布式装配阻塞流水车间调度序列，使得装配产品的最大流经时间最优；在步骤一中，在分布式装配阻塞流水车间调度问题中，加工阶段工件的调度很大程度上受装配阶段的影响，为使装配阶段尽早开始，利用三种规则构造有效的调度序列；首先，根据属于同一产品的所有工件的总加工时间，对产品进行降序排序，再根据每个工件总的加工时间，将同一产品的工件按降序排序；其次，将工件分配到各个加工工厂进行加工，工件的分配规则如下:选择初始工件序列的前f个工件，依次分配到各个加工工厂的第一个位置；最后，根据NRa规则，将剩余的工件分配到所有的加工工厂；从分布式装配阻塞流水车间调度问题中提炼了三种规则，并且给出了规则的表示：规则1说明在每一个加工工厂中，同一产品的所有工件应该分配到一起加工，使得该产品的开始装配时间尽可能地提前，定量表示如下： 若属于产品Ph的工件Ju处于工厂f的第k个位置，二进制变量xu,k,f取1，若属于产品Ph的工件Jv处于工厂f的第k+1的位置，二进制变量xv,k+1,f取1，也就是说，属于产品Ph的工件Ju和Jv被分配到一起进行加工；规则2表示一旦属于同一产品的所有工件在加工工厂中完成加工，那么装配过程立马开始，量化表示如下：JP＝{JP1,JP2,…,JPii,...,JPS} 其中，JP表示属于所有产品的最后一个加工完成工件的工件集合，JPh表示属于产品Ph的最后一个加工完成的工件，表示产品的装配序列，表示第h个组装的产品；规则3表示属于同一产品的工件应该分配到不同的加工工厂并行地进行加工，这样有助于提前该产品的开始装配时间，量化表示如下： 其中，表示在工厂f中属于产品Ph的工件数目，nh是组成产品Ph的工件数目；所述NRa规则为：即依次从未调度的工件序列中取出工件，选择总流量时间最小的位置插入；由于要将工件依次分配到工厂，所以计算装配完成时间时，构成产品的工件数可能不完整，因此，将属于当前产品的最后一个加工工件的完成时间视为该产品的开始装配时间；在步骤三中，在面向具体问题时，低级启发式的设计对超启发式算法也有重要的影响，因此在该系统中设计了六种低级启发式，下面对低级启发式进行介绍：LLH1：随机从任意的工厂中选择一个工件，然后将该工件试探性地插入到所有工厂的所有位置，总流经时间最小的位置为该工件的插入位置；LLH2:随机选择多个工件并从不同的工厂中移除，然后将这些工件依次试探性地插入到所有工厂的所有位置，依次选择最好的位置将这些工件插入到各个工厂；LLH3：对于每一个工厂，依次将该工厂的每个工件取出，并且插入到该工厂的所有位置，选择最好的位置将取出的工件插入该工厂；LLH4：对于每一个工厂，依次交换该工厂中相邻工件的位置，找到最好的位置；LLH5：依次取出关键工厂中的工件，然后插入到非关键工厂的所有位置，找到最好的位置将取出的工件插入到其他工厂；LLH6：依次交换关键工厂与非关键工厂所有工件的位置，找到最好的位置。

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