[发明专利]一种基于Dijkstra算法的综合调度方法

说明书

本发明提出一种基于Dijkstra算法的综合调度方法，所述方法包括根据复杂产品工序的自然属性，提取各个工序自身加工用时为所有工序进行路径赋值；计算各个工序的层优先级、设备优先级和工序约束度；根据Dijkstra算法分别计算从根节点工序到其他所有工序的路径值；根据路径值判断策略、层优先级判断策略和叶节点工序判断策略按照最短路径原则逆序调度各个工序。本发明所述方法为解决一般复杂产品的综合调度提供了一种新的方法，并为进一步深入研究综合调度拓展了思路，具有一定的理论和实际意义。

技术领域

本发明涉及计算机集成制造技术领域，特别是涉及一种基于Dijkstra算法的综合调度方法。具体的说是将复杂产品加工工序的自身加工用时作为改进Dijkstra算法的路径值，构建以层和叶节点优先调度策略的综合调度方法。

背景技术

产品制造的调度问题是影响制造业生产效率的重要因素，在企业设备、资源等条件固定的前提下，调度的效率直接决定了企业的生产效率。为了更好的解决小批量、多品种生产的调度问题，有专家学者提出了将产品的加工和装配一同处理的综合调度，并开展了一系列的研究，产生了诸多调度算法，也拓展出很多新的研究领域。

虽然现有的综合调度算法已经取得了较好的研究成果，但是仍然存在横纵优化中顾此失彼的问题。例如，基于ACMP和BFSM的动态Job-Shop方法提出了以纵向加工工序为主拟关键路径算法，但是忽略了设备的并行处理能力；紧密衔接工序组联动的方法提出了以工序数量总量确定调度路径和次序的算法，但是忽略了叶节点工序的调度对整体调度效果的影响；考虑串行工序紧密度的择时方法提出了以串行工序数量为排序策略的算法，但是忽略了工序自身加工用时对整体调度效果的影响。

针对综合调度众多方法中普遍存在加工设备利用率较低、存在较多空闲时间段的问题，提出了一种将工序自身加工用时作为路径赋值的改进Dijkstra算法，构建以层和叶节点优先调度策略的综合调度方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提出了一种基于Dijkstra算法的综合调度方法。本发明所述方法将复杂产品工艺树自身的结构特点和工序属性值作为影响综合调度整体优化结果的关键因素，利用Dijkstra算法逆序输出各工序加工序列，从而优化复杂产品综合调度加工总用时。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出一种基于Dijkstra算法的综合调度方法，所述方法包括：

Step1，根据复杂产品工序的自然属性，提取各个工序自身加工用时为所有工序进行路径赋值；

Step2，计算各个工序的层优先级、设备优先级和工序约束度；

Step3，根据Dijkstra算法分别计算从根节点工序到其他所有工序的路径值；

Step4，路径值判断策略：判断Step3计算的路径值，如果路径值相同，转Step5；如果路径值不同，则转Step7；

Step5，层优先级判断策略：如果工序层优先级相同，转Step6；如果工序层优先级不同，则按照层优先的原则排列工序后转Step7；

Step6，叶节点工序判断策略：如果工序为叶节点工序，则按照叶节点工序优先原则排列工序后转Step7；如果不是叶节点工序，直接转Step7；

Step7，按照最短路径原则逆序调度各个工序。

进一步地，所述Step3具体为：复杂产品工艺树结构为有向图，各加工工序作为工艺树节点具有工序序号、对应加工设备序号和自身加工用时的自然属性；将各工序紧前约束关系作为有向图的逆向方向，将工序自身加工用时作为Dijkstra算法中各顶点的有向路径值构建Dijkstra算法模型，计算从复杂工艺树根节点工序到各个工序的路径值，最后按照路径值逆序输出工序序列。

进一步地，所述Diikstra算法具体为：