[发明专利]一种基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法

权利要求书

1.一种基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、构建初始编码链：集合商品的各个半成品所需要的子工序，并对每个所述子工序进行编号排列，每个所述子工序对应一个编号，完成初始编码链的构建，每个编号在所述初始编码链中的个数代表所述初始编码链的对应的子工序至少需要工作的次数；

步骤S2、对初始编码链进行解码：自左向右遍历所述初始编码链，判断当前指向的编号所对应的子工序是否符合所有加工条件，若是，则将当前指向的编号所对应的子工序添加到结果集合中，更新资源占用后继续进行遍历，若否，则继续进行遍历直至所述初始编码链的长度为0，获取当前结果集合并计算该结果对应的总工时；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21、自左向右遍历所述初始编码链，遍历时判断当前指向的编号所对应的子工序是否符合所有加工条件，若是，则将当前指向的编号所对应的子工序添加到结果集合中，并将该编号从所述初始编码链中删除，更新资源占用，并跳转至步骤S22，若否，则跳转至步骤S23；

步骤S22、判断所述初始编码链的长度是否为0，若是，则获取当前结果集合并计算该结果对应的总工时，若否，则跳转至步骤S23；

步骤S23、判断是否已经遍历到所述初始编码链的最右端，若是，则设置当前位置跳转至编码链的最左端，然后从当前位置继续往右遍历所述初始编码链，若否，则从当前位置继续往右遍历所述初始编码链，遍历时判断当前指向的编号所对应的子工序是否符合所有加工条件，若是，则将当前指向的编号所对应的子工序添加到结果集合中，并将该编号从所述初始编码链中删除，更新资源占用，并跳转至步骤S22，若否，则重复步骤S23；

步骤S3、生成新编码链：设有多组破坏算子和修复算子，采用自适应大邻域搜索算法，使用所述破坏算子破坏当前编码链，然后使用所述修复算子修复被破坏的编码链，生成新编码链，所述自适应大邻域搜索算法在迭代时基于所述破坏算子和所述修复算子的权重选择算子；

步骤S4、对新编码链进行解码：对所述步骤S3生成的新编码链进行解码，解码方法与对所述初始编码链进行解码的方法相同；

步骤S5、通过判断当前解是否优于最优解以及采用模拟退火算法Metropolis准则判断是否以概率P接受劣解，从而判断是否将当前解替换最优解，以及是否将当前结果集合替换最优结果集合；

步骤S6、判断是否达到迭代次数，若是则输出最优结果集合，若否则跳转至所述步骤S3。

2.根据权利要求1所述的基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述加工条件至少包括以下三个加工条件：

(1)前置子工序的完工数量≥后置子工序的开工数量；

(2)当前的资源剩余量≥所述子工序的资源需求量；

(3)所述子工序的结束时间与开始时间在同一天。

3.根据权利要求1所述的基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述子工序包括多个装配工序和多个加工工序，所述装配工序位于所述初始编码链的最左端。

4.根据权利要求3所述的基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法，其特征在于，所述步骤S3中，使用所述破坏算子破坏当前编码链中的所述加工工序，然后使用所述修复算子修复被破坏的编码链中的所述加工工序，采用多次随机互换两个工序位置的方法对所述装配工序的排列进行更新，生成新编码链。

5.根据权利要求1所述的基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法，其特征在于，所述步骤S3中，对所述破坏算子和所述修复算子进行权重更新，所述自适应大邻域搜索算法在迭代时，基于所述破坏算子和所述修复算子的权重以及轮盘赌的方式选择算子。

6.根据权利要求5所述的基于ALNS改进模拟退火的排产优化方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用以下公式对所述破坏算子和所述修复算子进行权重更新：

其中w_d为算子权重，s_d为算子分数，u_d为算子的使用次数，ρ为权重更新系数。