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申请/专利权人：湘南学院

摘要：本发明涉及分拣调度技术领域，尤其是一种定制家具板件自动分拣系统的出入库调度方法，包括以下步骤：针对自动分拣系统中具有有限缓冲区和包装优先顺序约束的出入库联合调度问题，构建问题的数学模型；采用多阶段的启发式算法对问题的数学模型进行求解，得到问题的最优解；其中，多阶段的启发式算法包括缓冲区约束转换启发式算法、插入时间算法和出库调度算法。本发明解决了现有针对物料出入库联合调度优化问题多采用智能算法来求解调度方案，但智能算法难以在较短时间内快速生成一个调度方案的问题。

主权项：1.一种定制家具板件自动分拣系统的出入库调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：针对自动分拣系统中具有有限缓冲区和包装优先顺序约束的出入库联合调度问题，构建问题的数学模型；步骤S2：采用多阶段的启发式算法对问题的数学模型进行求解，得到问题的最优解；其中，多阶段的启发式算法包括缓冲区约束转换启发式算法、插入时间算法和出库调度算法；在步骤S2中，具体包括以下子步骤：步骤S21：把待入库的板件集合Op按照板件的到达时间ri递减来排序，得到待入库调度序列PQ；步骤S22：利用缓冲区约束转换启发式算法分别计算出待入库调度序列PQ中各板件的最早可入库开始时间IESTi和最晚可入库开始时间ILSTi；步骤S23：利用插入时间算法确定待入库调度序列PQ中的第一板件PQ1的入库开始时间和结束时间并对待入库调度序列PQ和订单中已入库的板件数量进行更新；步骤S24：判断订单中已入库的板件数量与订单中的板件数量是否相等，若相等，则执行步骤S25；若不相等，则执行步骤S23；步骤S25：采用出库调度算法分别计算出待出库调度的板件集合OD、出库板件的出库开始时间出库结束时间打包操作的开始时间以及结束时间合流移载的开始时间和合流移载的结束时间步骤S26：判断待入库调度序列PQ是否为空集，若是，则结束处理；否则，与第一板件PQ1在同一机器以及最早可入库开始时间比第一板件PQ1的结束时间小的板件，令其最早可入库开始时间为再将待入库调度序列PQ以各板件的最早可入库开始时间ESTi不减的顺序进行排序，并执行步骤S23；在步骤S22中，具体包括以下子步骤：步骤S221：采用缓冲区约束转换启发式算法使各板件的到达时间ri为最早可入库开始时间IESTi，将待入库板件集合OP的板件按照各板件的到达时间ri从大到小排序，获得板件在每台分拣机的待入库调度序列PQ和板件入库处理时间P，其中，待入库调度序列PQ中有N0块板件；步骤S222：从待入库调度序列PQ中由前向后取板，计算板件的最晚可入库开始时间ILSTi，令游标c＝1；步骤S223：令分拣机集合为MS，判断分拣机集合MS是否为空，若是，结束处理，否则选择一台机器m∈MS，并对分拣机集合MS进行更新，执行步骤S224；步骤S224：判断待入库调度序列PQ中板件的块数N0是否等于c，若是，则执行步骤S223，否则，从待入库调度序列PQ中取第c块板件Jc，缓冲区容量为b；步骤S225：判断c是否小于b+1，若是，待入库调度序列PQ中第c块板件Jc的最晚入库开始时间ILSTc等于区间中的极大值，执行步骤S227；否则执行步骤S226；步骤S226：若c＝b+1，则待入库调度序列PQ中第c块板件Jc的最晚入库开始时间ILSTc为待入库调度序列PQ中首块板件的到达时间r1，并执行步骤S227；否则待入库调度序列PQ中第c块板件Jc的最晚入库开始时间ILSTc为：待入库调度序列PQ中第c-b块板件的到达时间rc-b、第c-b-1块板的到达时间与第c块板件Jc的入库处理时间rc-b-1-Pc之差以及第c-1块板件的最晚可入库时间与第c块板件Jc的入库处理时间之差ILSTc-1-Pc三个值中的最小值；步骤S227：令c＝c+1；在步骤S23中，具体包括以下子步骤：步骤S231：令板件最早可入库开始时间为IESTi，最早可入库结束时间为IEEDi，及板件Ji的处理时间为Pi，三者满足以下关系：IEEDi＝IESTi+Pi；判断当前板件Ji的出库时间区间与IESTi和IEEDi之间的区间是否重合；其中，有以下三种情况会有重合的情形，分别为IESTi在当前板件Ji的出库时间区间内、IEEDi在当前板件Ji的出库时间区间内、及IESTi和板件最晚可入库开始时间ILSTi均在当前板件Ji的出库时间区间内；如果有重合，则板件Ji的入库开始时间ISTi＝IESTi，入库结束时间IEDi＝IEEDi，并结束处理；否则，执行步骤S232；步骤S232：判断板件Ji的可入库时间区间，即IESTi与ILSTi之间的区间，有无空闲时间，若有，以空闲时间最大的时间段的开始时间作为板件Ji的入库开始时间ISTi，并结束处理；否则，执行步骤S233；步骤S233：判断板件Ji的最长可入库时间区间，即IESTi到板件最晚可入库结束时间ILEDi之间的区间，若空闲时间大于板件Ji的处理时间Pi，并结束处理，以首个该空闲时间段的开始时间作为板件Ji的入库开始时间ISTi；否则，执行S234；步骤S234：若没有可供入库任务插入的空闲时间段，则遵循出库优先原则，选择出库完工时间OEDd最大，且小于或者等于最晚可入库开始时间ILSTi的板件Jd的OEDd，作为板件Ji的入库开始时间ISTi；步骤S235：令出库开始时间OSTU最小且大于或者等于板件最晚可入库结束时间ILSTi的板件JU作为首位受影响板件，板件包装顺序为OBQmb，当前处理板件Ji的分拣机出库优先顺序为sq2；各机器上受影响的所有出库任务Oout和入库任务Oin通过受影响工序平移算法AOR进行识别，并且将Oout和Oin内板件的出入库开始时间和结束时间后移，后移时间量为IEDi-OSTU；若时间后移以后的Oin内板件的入库开始时间IST超过其最晚可入库开始时间ILST，则板件将再次重回待入库调度序列PQ，进行重新调度操作；在步骤S25中，具体包括以下子步骤：步骤S251：采用最长加工时间优先规则LPT确定待出库调度的板件集合OD和出库板件的初始包装序列，并利用遗传领域搜索算法GA-VNS对出库板件的初始包装序列进行迭代；步骤S252：确定出库板件在分拣机的出库开工时间，并设置出库板件的初始包装序列为初始的出库序列，利用转移瓶颈算法SBH求得出库板件的出库时间；步骤S253：确定出库板件在合流移载阶段时的合流顺序，并利用第一台可用机器算法FAM，求得各出库板件在合流移载机上的开工时间。

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