[发明专利]一种纺织面料染色过程的优化调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织面料染色过程的优化调度方法，属于化工生产过程智能优化调度技术领域。

背景技术

随着全球经济的持续快速增长，流程工业的发展程度已成为衡量国家工业水平的重要指标。纺织面料生产是流程工业最重要的组成部分之一。通过对纺织面料进行相应的物理和化学加工，进而实现面料价值的升值。在纺织面料生产过程中，染色操作应用的场合相当广。染色过程常用于最终面料产品的输出，面料染色的处理的速度和质量将直接对产品的质量产生重要影响，对整个系统结构的优化升级具有重要意义。因此，纺织面料生产中染色过程的优化调度具有重要研究价值。

对面料进行染色是常见的操作，由于面料的理化性质存在差异，有些面料经过一次染色即可完成加工，而有些面料需要进行二次或多次染色操作才能完成加工；同时，为了防止产品间的交叉污染，每台染色设备在加工完一种面料后，需要一定的设置时间进行清洗和调整，才能继续加工另外一种面料，而设置时间取决于面料之间的加工顺序；此外，实际染色操作的加工(设备)单元往往由多台异构的并行设备构成，这些设备的加工能力不尽相同，面料需根据自身的理化性质、体积、质量等因素选择合适的设备进行加工。该过程就是典型的异构并行机调度问题。与其他生产调度问题一样，异构并行机调度问题的优化指标主要包括最大完工时间、拖期产品数、平均流经时间等，其中以最大完工时间(makespan或C_max)使用最为广泛。异构并行机调度问题属于NP-Complete问题，其解空间随问题规模的增大呈指数增长。因此，对异构并行机调度问题求解算法的研究具有较高的实际和理论价值，可为相关化工生产优化系统的设计提供切实指导。

由于面料染色过程调度问题属NP完全范畴，传统的数学规划方法和启发式构造性方法无法保证解的优化质量。因此，本发明设计了一种基于遗传-分布估计算法(GeneticAlgorithm-EstimationofDistributionAlgorithm,GA-EDA)的优化调度方法，可在较短时间内获得纺织面料染色过程调度问题的近似最优解。

发明内容

本发明提供了一种纺织面料染色过程的优化调度方法，以用于解决在较短时间内获得化工生产中面料染色过程调度问题的近似最优解的问题。

本发明纺织面料染色过程的优化调度方法是这样实现的：

首先通过确定面料染色过程调度模型和优化目标，并使用基于遗传-分布估计算法GA-EDA的优化调度方法对优化目标进行优化；其中调度模型依据每台染色设备上所加工面料的最大完工时间来建立，同时优化目标为最小化最大完工时间为C_max：