[发明专利]一种液晶电视机的生产装配过程的优化调度方法

权利要求书

1.一种液晶电视机的生产装配过程的优化调度方法，其特征在于：通过确定液晶电视机的生产装配过程调度模型和优化目标，并使用改进的分布估计算法的优化调度方法对优化目标进行优化；其中调度模型依据液晶电视机的零件在各台机器上的加工时间和最终装配完成时间来建立，以最小化平均完工时间为优化目标

其中，为待加工的n个液晶电视机基于加工顺序的排列，为组装第i个液晶电视机需要在第一阶段第k台设备上加工的液晶电视机零件，S(O_i-1,k,O_i,k)为零件O_i-1,k和零件O_i,k之间的设置时间且S(O_0,k,O_1,k)＞0，p(O_i,k)为零件O_i,k的加工时间，为第二阶段收集、运输属于液晶电视机的所有零件到第三阶段组装设备的时间，为属于液晶电视机的所有零件经过第一阶段加工和第二阶段收集、运输所需的最大处理时间且为液晶电视机在第三阶段的组装时间，为液晶电视机的完成时间且为所有液晶电视机的平均完成时间；优化目标为在所有液晶电视机加工顺序的集合Π中找到一个π^P*，使得目标函数最小；

所述改进的分布估计算法的优化调度方法的具体步骤如下：

Step1、编码方式：以每种液晶电视机的加工装配顺序进行编码其中n为待加工液晶电视机的个数，O_i,k为待组装的液晶电视机需要在第一阶段第k台设备上加工的零件；

Step2、种群和概率分布模型初始化：种群规模为M，采用随机方法产生初始化种群，直至初始解的数量达到种群规模的要求；采用一个n×n维的矩阵P(gen)表示算法第gen代的概率分布模型；

其中，P_i(gen)＝[P_i1(gen),P_i2(gen),…,P_in(gen)]为P(gen)中第i行行向量，P_ij(gen)是P(gen)的第i行第j列元素且表示第gen代时液晶电视机j在个体或解的第i位上出现的概率P(gen)从数值上反映不同液晶电视机的加工优先关系，P_ij(gen)越大，表示在第gen代时液晶电视机j在个体的第i位上出现的概率越大；

在种群初始化时，一部分个体或解采用扩展的SPT规则生成；其中，扩展的SPT规则生成方式为：1)对第一阶段每台设备上加工的零件分别按加工时间进行升序排序，这样就有m个序列，然后把每个序列中的零件用其所属的液晶电视机替换，即可得到m个个体；2)把1)中“按加工时间进行升序排序”替换为“按加工时间和设置时间之和进行升序排序”，然后执行和1)相同的操作，即可得到另外的m个个体；3)对第三阶段设备上组装的液晶电视机按组装时间进行升序排列，即可得到1个个体；4)求出每个液晶电视机所有零件在第一阶段m台机器上的平均加工时间，再求每个液晶电视机第一阶段平均加工时间与其在后两阶段的处理时间之和，然后将液晶电视机按此和值进行排序，即可得到1个个体，这样可产生2m+2个个体；

Step3、更新概率分布模型：首先判断所获得的“最优个体”是否连续十代没有更新，若是，则对概率矩阵进行从新初始化；否则利用学习速率和变异率，结合算法在搜索过程中找到的“最优个体”对概率分布模型进行更新；

Step4、采样并产生新的种群：采用轮盘赌的方式对概率分布模型进行采样，从而产生新的种群；

Step5、基于Interchage的扰动操作：对于种群中最优个体执行基于Interchage的扰动操作，以扩大算法搜索的宽度；

Step6、基于“Insert”的变异操作：使用“Insert”操作对种群中的最优个体或解执行局部搜索，以增强算法搜索的深度；

Step7、终止条件：设定终止条件的最大迭代次数为200，如果满足，则输出“最优个体”；否则转至步骤Step3，反复迭代，直到满足终止条件。