[发明专利]一种基于蚁群优化的瓷器煅烧工艺的加工调度方法

摘要

本发明公开一种基于蚁群优化算法的瓷器煅烧工艺的调度方法，面向大批量瓷器生产过程中的煅烧环节，采用蚁群算法的编码解码机制和优化策略，获得瓷器生产的分批生产方案，从而大幅度提升产效率并降低生产成本。本发明同时给出了JSP环境下的程序开发方案，使得在面对不同实际问题时，能够高效率的实现算法从而获得生产方案。

主权项

一种基于蚁群优化的瓷器煅烧工艺的加工调度方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、将瓷器煅烧工艺中的所有瓷坯记为集合H＝{h₁,h₂,…,h_y,…,h_n}；h_y表示第y个瓷坯；则第i个瓷坯的尺寸记为s_i；第y个瓷坯的加工时间记为t_y；1≤y≤n；将瓷器煅烧工艺中的窑炉尺寸记为S；将同一时刻加入窑炉中进行煅烧的所有瓷坯记为一个批次；步骤2、将所述瓷坯集合H中的尺寸相同的瓷坯分为一类，并按照加工时间将同一类中的瓷坯进行降序排序，从而获得a个分类；记为W＝{w₁,w₂,…,w_z,…,w_a}，w_z表示第z个分类；所述第z个分类w_z中的瓷坯总数记为f_z；步骤3、初始化蚁群算法的各个参数，包括：m表示第m只蚂蚁，并初始化m＝1；M表示蚂蚁总数、L表示迭代次数，并初始化L＝1；L_max表示最大迭代次数；步骤4、定义变量为k，并初始化k＝1；定义第y个瓷坯的标识符为flag_y，并初始化flag_y＝0；步骤5、创建第L次迭代的第m只蚂蚁的第k个批次和与其对应的第k个候选表并使得第L次迭代的第m只蚂蚁能将所述n个瓷坯分配到不同个批次中进行煅烧；并计算第L次迭代的第m只蚂蚁分配完有批次进行煅烧的煅烧时间之和步骤6、将m+1赋值给m，并返回步骤5执行，直到m＝M为止，从而获得第L次迭代的所有M只蚂蚁的所有批次的煅烧时间之和集合步骤7、从所述煅烧时间之和集合中选取最小值作为第L次迭代的局部最优解，记为π_L；步骤8、利用式(1)更新第L次迭代的第i个候选瓷坯h′_i和第j个已加入到第k个批次中的候选瓷坯h′_j之间的信息素τ_ij(L)，从而获得第L+1次迭代的信息素τ_ij(L+1)：τ_ij(L+1)＝(1‑ρ)τ_ij(L)+m_ij(L)▽τ_ij         (1) 式(1)中，ρ表示信息素的蒸发速率；m_ij(L)表示第L次迭代中第i个候选瓷坯h′_i和第j个已加入到第k个批次中的候选瓷坯h′_j被分到同一批次的次数；并有：步骤9、利用式(3)和式(4)判断τ_ij(L+1)是否满足信息素浓度限定区间[τ_min,τ_max]，若满足，则保留第L+1次迭代的信息素τ_ij(L+1)，并执行步骤11；否则，执行步骤10：式(3)和式(4)中，π^*表示当前已获得的所有局部最优解中的最小值；步骤10、若τ_ij(L+1)≥τ_max，则将τ_max赋值给τ_ij(L+1)；若τ_ij(L+1)≤τ_min，则将τ_min赋值给τ_ij(L+1)；步骤11；将L+1赋值给L，判断L＜L_max是否成立，若成立，返回步骤4执行，否则完成L_max次迭代，并获得全局最优解π_best，即为L_max次迭代中的所有局部最优解的最小值；以全局最优解π_best所对应的加工方案作为最优加工调度方案。