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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于扰动事件的多品种变批量生产车间调度方法，主要解决现有方案生产效率低的问题，其实施方案为：1构建给定零件种类下的多品种变批量生产数据集；2通过基于网络结构特征的瓶颈识别方法结合生产数据集选取瓶颈设备集；3结合生产数据集和瓶颈设备集这些调度资源构建生产调度优化数学模型；4采用改进的NSGA‑Ⅲ算法求解生产调度优化数学模型，得到最优的目标值，根据该值确定加工零件所需的加工设备及在该设备上的加工时间，形成车间生产作业计划；5对在生产作业中紧急插单的扰动事件重复1～4进行生产重调度。本发明能有效提高生产效率，降低生产成本，充分发挥产线的总体效能，可用于多品种变批量的产品生产制造。

主权项：1.一种基于扰动事件的多品种变批量生产调度方法，其特征在于，包括：1构建给定零件种类下的多品种变批量生产数据集；1a根据车间派发的包括零件种类、零件数量这些生产任务数据，采用正交组合的方法构建给定零件种类下零件批次的正交集合H；1b由这些正交集合并结合零件的工艺路线、加工工序以及加工工时，构建多品种变批量的生产数据集；2选取瓶颈设备集：2a根据构建的多品种变批量生产数据集，基于网络结构特征的瓶颈识别法构建生产作业网络，即将生产作业系统转化为一个网络来进行表述，将生产车间内的所有涉及到的设备作为一个网络节点，根据产品的加工工艺路线，用有向箭头将加工涉及到的设备进行连接；2b选取生产作业网络中的节点度D、耦合度F、工作负载W，根据节点度D和耦合度F计算出各个设备的重要度E，再由重要度E和工作负载W计算到最终所需要的各个设备的瓶颈度Y；2c依据车间实际生产情况选取瓶颈设备组成最终的瓶颈设备集；3根据生产车间的生产数据集，瓶颈设备集这些生产调度资源，结合作业车间调度问题的特点和产品、工序、设备、人员这些因素，设置第k台设备的负载Wk、第i种工件的加工数量Qi、第i种工件第j道工序可加工工序Oij的设备集Mij，第i种工件第h批次第j道工序可加工工序Oihj的设备集Mihj，第i种工件第h批次第j道工序在设备Mk上的加工完成时间CTihjk，第i种工件第h批次第j道工序在设备Mk'上的加工完成时间CTihjk'，第i种工件第h批次第j道工序在设备Mk上的开始加工时间STihjk这些约束条件；4在3设置的参数约束下，构建该生产调度优化模型：目标函数：F＝minF1,F2,F3约束条件：Tihjk＝tijk×Lih CTihjk≥STihjk+TihjkSTihj+1k≥CTihjk'STihjk≥CTi'h'j'kSTihjk≥0,CTihjk≥0其中，F为目标函数，F1为最大完工时间，F2为设备总负荷，F3为最大设备负荷，M为加工设备集，αijhk为第i种工件第h批次第j道工序在设备Mk上加工的决策参数，Lih为第i种工件的第h批次的加工工件数量，Tihjk为第i种工件第h批次第j道工序在设备Mk上的加工时间，CTi'h'j'k为设备Mk上前一个批次加工完成的时间；5利用改进的NSGA-Ⅲ算法求解生产调度优化数学模型，得到帕累托最优解集，利用层次分析法从帕累托最优解集中选出最终的调度方案，确定各个加工产品在加工工序Oihj中所需的加工设备Mk，和在该设备进行加工的开始时间STihjk和结束时间CTihjk，形成车间生产作业计划；6按照生产作业计划执行加工任务，在车间生产作业计划执行期间，如果发生紧急插单的扰动事件，则进行如下生产重调度：6a输入重调度时间点，提取已完工和未完工的工件工序、加工设备、加工时间以及工序结束时间，将完工的零件从加工阶段移出，输入紧急插单工件的基础数据包括工序数量以及每道工序可加工设备的加工时间，将原未完工工件和新订单的工件依次放入加工阶段；6b重新执行1-5的操作，对新加工阶段进行生产调度优化，生成新的调度方案进行生产。

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