[发明专利]一种分布式混合流水车间的生产调度方法及系统

权利要求书

1.一种分布式混合流水车间的生产调度方法,其特征是，包括如下步骤：

获取车间设备、工序的基本信息和下发生产任务的第一终端发送的生产加工任务指令；所述生产加工指令包括待加工的工件、数量及要求完成时间；

确定车间调度的具体约束，建立调度模型；

基于分布式初始化方法对调度模型进行求解，生成将待加工工件分配至车间相应工序位置的初始解；

采用基于聚类算法的头脑风暴算法对待加工工件分配的初始解进行优化，获得调度模型的最优解，输出生产调度方案。

2.如权利要求1所述的一种分布式混合流水车间的生产调度方法，其特征是：车间调度的调度模型的目标函数为：所有待加工工件完工时间的和的最大值最小。

3.如权利要求1所述的一种分布式混合流水车间的生产调度方法，其特征是：车间调度的具体约束包括：每个工件只能由一个车间进行加工；每个车间至少加工一个工件；每个工件必须经过完成工件加工的加工阶段；每个工件在每个阶段只能由一台机器加工；每个机器只能同时加工一个工件。

4.如权利要求1所述的一种分布式混合流水车间的生产调度方法，其特征是：基于分布式初始化方法对调度模型进行求解，生成将待加工工件分配至车间相应工序位置的初始解的方法，步骤具体为：

步骤31：把待加工工件随机分配到各个车间，同时确保每个车间至少分配到一个工件；

步骤32:在每个车间内部，按照工件分配到该车间的顺序进行调度；

步骤33：将每个待加工工件尝试插入到前一个序列的所有可能位置，并计算每个可能位置的完工时间；

步骤34：选择完工时间最小的位置，并将待加工工件插入该位置；

步骤35：对每个车间分配到的待加工工件重复步骤32、步骤33和步骤34，至所有车间内所有待加工工件调度完毕，获得每个工件分配至车间相应工序位置的初始解。

5.如权利要求1所述的一种分布式混合流水车间的生产调度方法，其特征是：所述采用基于聚类算法的头脑风暴算法对待加工工件分配的初始解进行优化，获得调度模型的最优解，输出生产调度方案的步骤具体为：

步骤41：采用一维数组的方式编码初始解，根据待加工工件分配的初始解建立初始解集；

步骤42：对初始解集进行聚类；

步骤43：根据聚类结果，随机生成新的解替代聚类中心；

步骤44：产生新个体代替旧个体，更新初始解集为优化解集；

或/和在步骤42之后和步骤43之前还包括聚类间交叉策略，用于完成聚类之间的交互学习功能，包括如下步骤：

选择每个类中最好的个体作为父代；

在两个父代中随机选择两个片段；

进行冲突检测，根据选择的片段建立映射关系，把与所选片段冲突的基因映射到其他基因。

6.如权利要求5所述的一种分布式混合流水车间的生产调度方法，其特征是：所述步骤42对初始解集进行聚类的方法，包括如下步骤：

步骤421：从初始解集随机选取设定数量的初始解作为聚类中心；

步骤422：计算每个初始解到每个聚类中心的距离，并把每个解分配到距离最小的聚类中心所在的类中；

步骤423：用解的每个维度的平均值，重新确定新的聚类中心；

步骤424：重复步骤2和步骤3，直到达到循环次数或者聚类中心不再改变；或者

步骤422中每个初始解到每个聚类中心的距离的计算方法包括：

计算每个初始解到聚类中心的每一维的距离；

计算每个初始解到聚类中心的每一维距离总和，将距离总和作为初始解到聚类中心的距离。