[发明专利]一种考虑关机重启策略的混合流水车间节能调度的建模方法

摘要

本发明公开了一种用于混合流水车间节能调度的建模方法，根据机床上两相邻位置间的待机能耗变量建立能耗线性目标函数；根据加工位置占用变量、关机重启策略变量以及机床上两相邻位置间的待机能耗变量建立线性模型约束集，完成线性模型建立。共建立了5个考虑关机重启策略的混合整数线性规划模型。接着，从建模过程、模型尺寸复杂度、计算复杂度等方面对这些数学模型进行了详细的对比分析。使用CPLEX求解器对HFSP调度实例进行求解，证明了MILP模型的正确性与有效性。试验表明基于不同建模思路的MILP模型尺寸复杂度、计算复杂度差别很大，基于空闲能耗的MILP模型求解效果好于基于空闲时间的MILP模型。

主权项

1.一种用于混合流水车间节能调度的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：根据机床上两相邻位置间的待机能耗变量建立能耗线性目标函数；根据加工位置占用变量、关机重启策略变量以及机床上两相邻位置间的待机能耗变量建立线性模型约束集，完成线性模型建立；其中，所述机床上两相邻位置间的待机能耗变量用于表示机床上两个相邻位置之间的待机能耗，所述加工位置占用变量表示某个工件某个加工阶段是否在某个机床的某个位置加工，加工位置占用变量为与工件序号、机床序号和位置序号相关的三维决策变量；能耗线性目标函数包含机床空闲关机重启能耗、加工能耗以及公共能耗，所述机床空闲关机重启能耗用于表示机床空闲等待能耗与机床关机重启能耗的总和，机床空闲关机重启能耗用包含机床上两相邻位置间的待机能耗变量的表达式表示；线性模型约束集包括如下约束：对任何一个机床的任意位置最多安排一个工件的约束，对任意机床的位置按照先后顺序安排工件加工的约束，对最大关机重启次数的约束，对任意工件在任意阶段只能在一台机床加工的约束，对任意工件阶段的结束时间不大于所述工件紧后阶段的开始时间的约束，对任何机床加工位置开始时间不小于所述机床紧前位置的结束时间的约束，对最大完工时间的约束，对机床空载时间和实施关机重启策略所需最短时间关系的约束以及对关机重启能耗的约束；对任何一个机床的任意位置最多安排一个工件的约束和对任意机床的位置按照先后顺序安排工件加工的约束根据加工位置占用变量获得，对最大关机重启次数的约束根据关机重启策略变量获得。