[发明专利]基于遗传算法的印刷装订作业调度优化方法

说明书

本发明公开了基于遗传算法的印刷装订作业调度优化方法，设置车间中各个工件每个步骤的加工时间，然后使用遗传算法将调度问题的解通过编码表示成染色体，最后生成初始染色体种群；计算初始种群中个体的适应度值，判断算法是否完成预设的迭代次数，若满足，选择适应度值好的染色体，输出最优的调度方案，若不满足，采用轮盘赌和精英保留策略的复合型选择方式，选择染色体，选择出染色体之后进行交叉和变异操作，形成新一代的个体，通过不断地交叉与变异过程进行染色体的迭代，生成新的种群；最后在生成的新的种群中选择适应度值好的染色体；本发明的方法可用于快速得出具体订单的调度分配方案，能够减少企业在调配设备上的时间，提升车间的工作效率，降低制造成本。

技术领域

本发明属于作业车间调度处理技术领域，涉及基于遗传算法的印刷装订作业调度优化方法。

背景技术

本发明的理论基础是基于遗传算法，根据遗传算法的原理对装订车间内的作业进行调配，形成一个最优的调度方案。作业车间调度方式有很多种，目前很多中小型加工制造企业所使用的作业调度方式仍然是简单的人工经验调度，这种经验调度方式是由专门的工作人员来操作的，经验调度的方式是调度员根据以往的经验对将要加工的订单进行设备的分配，将各个工件分配到合适的加工设备上，以得到最佳的调度方案，这种方式的优点非常明显，只需要根据以往的经验，简单的进行优化就可以得出一个调度方案。但是由人工操作往往会出现调度问题，这种问题是由于工作人员的失误而导致，调度方案不能达到最优，并且工作人员进行调度时要自己使用绘图工具，绘制出调度方案的分配图，会消耗大量的时间，导致企业处理订单的效率比较低。所以本发明针对于印刷企业的调度问题展开研究，对精装书装订车间内的作业调度进行优化，使用遗传算法的原理直接在计算机上绘制出调度分配图，使其能够更好的适用于作业调度问题的优化上。

发明内容

本发明的目的是提供基于遗传算法的印刷装订作业调度优化方法，用于解决从折张到成品精装书的过程中装订车间的调度问题。

本发明所采用的技术方案是，基于遗传算法的印刷装订作业调度优化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1，设置车间中各个工件每个步骤的加工时间，然后使用遗传算法将调度问题的解通过编码表示成染色体，最后生成初始染色体种群；

步骤2，根据步骤1中生成的染色体计算初始种群中个体的适应度值，判断算法是否完成预设的迭代次数，若满足，执行步骤5，否则继续执行步骤3；

步骤3，采用轮盘赌和精英保留策略的复合型选择方式，根据经步骤2得到的适应度值选择染色体；

步骤4，选择出染色体之后进行交叉和变异操作，形成新一代的个体，通过不断地交叉与变异过程进行染色体的迭代，生成新的种群；

步骤5，在经步骤4生成的新的种群中选择适应度值好的染色体，最后输出最优的调度方案。

本发明的特点还在于：

其中步骤1中编码的具体过程为：采用十进制编码对工序顺序和设备编号进行编码，将一条染色体表示成工序基因和设备基因两个基因片段，然后将调度方案表示成染色体，最后生成初始染色体种群；

其中步骤2中的具体技术内容包括：首先采用最大完工时间作为优化指标，建立数学模型如下：

f(x)＝min_1≤k≤m{max_1≤i≤n{C_ijk}} (1)

T_ijk≤S_i(j-1)k (2)

T_ijk-S_ijk＝C_ijk (3)