[发明专利]柔性流水车间能耗优化调度方法

摘要

本发明公开了一种具有两类调整时间与顺序相关的柔性流水车间能耗优化调度方法，包括步骤(1)针对具有两类调整时间与顺序相关的柔性流水车间调度问题建立关于最小化总能耗的数学模型，所述两类调整时间包括与顺序相关的第一类调整时间以及与工件顺序和工件所安排到机器相关的第二类调整时间；(2)根据所建立的数学模型，生成一种基于工件调整时间和加工时间的能耗成本排序策略以对工件进行调度，从而得到使所述总能耗最少的调度结果。

主权项

一种具有两类调整时间与顺序相关的柔性流水车间能耗优化调度方法，其特征在于，包括步骤：(1)针对具有两类调整时间与顺序相关的柔性流水车间调度问题建立关于最小化总能耗的数学模型，所述两类调整时间包括与顺序相关的第一类调整时间以及与工件顺序和工件所安排到机器相关的第二类调整时间；(2)根据所建立的数学模型，生成一种基于工件调整时间和加工时间的能耗成本排序策略以对工件进行调度，从而得到使所述总能耗最少的调度结果；所述数学模型如下：Emin=Σs=1kΣh=1msThs1·pjhs·Xjhs+Σs=1kΣh=1msThs2·Δtwhs·(1-Uwhs)+Σs=1kΣh=1msThs3·ths·Uwhs,j=1,2,...,n,w∈Δths,---(1)]]>其中，上述公式(1)满足以下约束条件：Cj(s‑1)≤Bjs,j＝1,2,…,n,s＝1,2,…k,(2)Bj1≥rj,j＝1,2,…,n, (3)Σh=1msXjhs=1,j=1,2,...,n,s=1,2,...k,---(4)]]>Σj=1,i≠jmsYijhs=1Bjhs+M(1-Yijhs)≥Cihs,i=1,2,...,n,j=1,2,...,n,h=1,2,...,ms,s=1,2,...k,---(5)]]>Cjs=Bjs+Σh=1msXjhs·pjhs+tijg1,g∈ST1Cjs=Bjs+Σh=1msXjhs·(pjhs+tijhe2),e∈ST2,i,j∈Qhs,---(6)]]>Bjs＝max{Cjh(s‑1)，C(j‑1)hs},j＝1,2,…,n,h＝1,2,…,ms,s＝1,2,…k, (7)Δtwhs=Bjhs-C(j-1)hsΔtwhs≥thsThs2·Δtwhs-Ths3·ths≥0Uwhs=1,h=1,2,...,ms,s=1,2,...k,w∈Δths,j∈Qhs,---(8)]]>Yijhs＝0,i＝j, (9)Xjhs，YijhsandUwhs∈{1，0}       (10)在上述公式(1)～(10)中，存在以下决策标量：Emin为最小化总能耗；n为工件数量；k为阶段数；rj为工件的投放时间,j＝1,2,…,n；ms为阶段s的机器数量,s＝1,2,…,k；pjhs为工件j在第s阶段的机器h上的加工时间,h＝1,2,…,ms；Bjs为工件j在第s阶段开始加工时间；Cjs为工件j在第s阶段完工时间；ST1为第一类调整时间的阶段集；ST2为第二类调整时间的阶段集；Qhs为安排在阶段s的机器h上加工的工件集；ths为在阶段s机器h从停止状态到可以开始加工状态需要的时间；Δths为在阶段s机器h上存在着空闲时间段的集合；Δtwhs为在阶段s机器h上第w个空闲时间段，w∈Δths；为在阶段g里面工件i到工件j的调整时间，其中g∈ST1和为在阶段e机器h上工件i到工件j的调整时间，其中e∈ST2和为阶段s机器h的单位时间运行能耗成本；为阶段s机器h的单位时间待机能耗成本；为在阶段s机器h从停止状态到可以开始加工状态的单位时间预热能耗成本；M为一个足够大的整数；在上述公式(1)～(10)中，存在以下决策变量：