[发明专利]一种多批次铝件仿古铜制作的优化调度方法

说明书

本发明涉及一种多批次铝件仿古铜制作的优化调度方法，属于生产过程智能优化调度技术领域。本发明通过确定不同批次铝件在工厂内制作过程的调度模型和优化目标，并使用基于量子优化的人工蜂群算法的优化调度方法对目标进行优化；其中，调度模型依据各批次铝件在每台设备上的工序数、加工时间来建立，同时优化目标为最小化最大完工时间。本发明可在短时间内获得多批次铝件仿古铜制作过程调度问题的优良解，从而可降低制作的生产成本缩短生产时间，提高工厂的生产效率，能有效解决多批次铝件仿古铜制作过过程中由于加工排序不当导致的工厂成本浪费，经济效益不高的问题。

技术领域

本发明涉及一种多批次铝件仿古铜制作的优化调度方法，属于生产过程智能优化调度技术领域。

背景技术

铜在古代中国称之为赤金，因其表面有强烈的金属光泽，所以铜的主要用途之一就是建筑装饰。自古以来铜就有“气蕴富贵想和之美誉”，也是中国人心中神圣的象征物，从古至今，始终是权贵名仕的喜爱，早在西元前十六世纪，商朝人就常使用铜质的器皿，人们也喜欢在房屋中装饰铜门、铜窗，以展示自身的财富与品味，而铜雕传世久远的艺术价值，更为世人所珍爱。

随着历史的演变，铜饰制品的用途，早已不仅局限于门窗，而是广泛渗入到了建筑装饰的各个板块。铜门、铜窗、铜雨棚、铜饰面板及各种铜造型。铜色材料的广泛应用使仿古铜材料供不应求，为了缓解铜材料的生产压力，于是催生了铝材制仿古铜的各类产业，利用铝材料仿制古铜材料。铝制仿古铜的生产步骤主要有：(1)铝件表面处理；(2)铝件表面镀铜； (3)将上述处理好的铝件放入化学药水浸泡5-10mins，进行着色处理，然后用清水冲洗；(4) 对着色的铝件进行拉丝处理；(5)对铝件表面喷涂清漆，干燥后制得成品。多批次铝件仿古铜制作过程属于NP(Non-Polynomial)完全问题，其求解规模随问题的增大呈指数增长，因此在理论和应用上均具有很高的研究价值。

大量的仿古铜制作以批量生产模式为主，不同批次的原料铝件状况不同，使得仿古铜制作在各阶段的加工时间存在较大差异。不同批次铝件加工序列会对该批量生产计划的完工时间产生较大影响，这将直接影响工厂的生产成本和经济效益。现阶段，主要采用基于最小完工时间的分配规则进行调度，即按照各金属铸坯完工时间进行升序排列，以此作为加工序列。这种方式虽然可以减少生产计划的完工时间，但是无法考虑到仿古铜制作序列之间的耦合作用，且调度方案单一，无法满足生产计划的突发性事件及多样性的需求。因此，对仿古铜制作过程的优化调度就显得格外重要，一个好的调度方案可以很大程度上降低工厂的生产成本，提高工厂的经济效益。

本发明采用排列模型，设计一种基于量子优化的人工蜂群算法的优化调度方法，可在较短时间内获得多批次铝件仿古铜制作过程调度问题的近似最优解，从而降低工厂的生产成本，提高工厂的经济效益。

发明内容

本发明的目的是多批次铝件仿古铜制作过程的调度问题，提出一种基于量子优化的人工蜂群算法的优化调度方法，以解决多批次铝件仿古铜制作过程中由于加工排序不当导致的工厂成本浪费，经济效益不高的问题。

本发明的技术方案是：一种多批次铝件仿古铜制作的优化调度方法，通过确定不同批次铝件在工厂内制作过程的调度模型和优化目标，并使用基于量子优化的人工蜂群算法的优化调度方法对目标进行优化；其中，调度模型依据各批次铝件在每台设备上的工序数、加工时间来建立，同时优化目标为最小化最大完工时间C_max:

C(j₁,1)＝P_j1,1

C_max＝C(j_n,m)