多设备工序间存在特殊约束的综合调度算法研究

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综合调度问题的研究已经有完善的理论,但是理论研究和实际应用仍有差距,在实际的生产过程中,企业还需要结合产品的加工特点制定符合实际情况的调度方案。在实际的生产调度过程中会出现某个工序需要多个设备协同加工完成,例如大型零部件的焊接工序,为了防止在焊接时部件错位,在焊接时需要加固设备进行固定,此时就需要研究存在多设备工序的综合调度算法。目前综合调度算法很少关于多设备工序方面的研究,少数文献涉及了一般多设备工序的调度问题,但是没有关于多设备工序间存在特殊约束调度问题的研究。针对现有一般多设备工序的综合调度算法优先选择多设备工序多的路径调度,使设备产生大量空闲碎片时间段,同时在确定工序开始加工时间过程中也产生大工序调整操作的问题,提出了基于设备驱动的多设备工序综合调度算法。为了提高设备利用率和减少多设备工序调整操作的次数,采用设备驱动策略;为了实现调度中横向和纵向优化,提出了工序优先级策略,确保了加工该工序为最优解;为了增加工序的并行性,采用短用时策略。通过实例验证了本算法处理效果优于以往算法,复杂度更低且易于实现。针对实际生产中多设备工序间存在延迟约束的调度问题,提出多设备工序间存在延迟约束的综合调度算法。该算法首先将具有延迟约束的工序转换为紧密衔接工序组,形成存在紧密衔接工序组的加工工艺树模型;然后,采用设备驱动策略确定加工工序;最后,为了减少多设备工序相关设备的空闲等待时间,降低算法时间复杂度,提出了优先调度多设备工序策略;为了使紧密衔接工序组尽早开始加工,采用优先级策略和约束复杂度策略。实例分析表明,该算法不仅能较好地解决多设备工序间存在延迟约束的综合调度问题,还可以很好地解决多设备工序调度问题和存在延迟约束的一般调度问题。针对多设备工序间存在紧密衔接约束的综合调度问题,提出一种紧密衔接多设备工序的设备协同分流综合调度算法。该算法首先将具有紧密衔接约束关系的特殊工序分组,形成扩展加工工艺树模型;然后,为了实现特殊工序优先加工,采用约束复杂度策略并与层优先级策略;为了降低特殊工序的调整次数和算法复杂度,提出了多设备工序协同分流策略;为了满足多设备工序同时开始加工采用特殊工序动态调整策略;为了满足虚拟工序组中工序紧密衔接的约束条件,提出了动态联动策略。最后通过实例分析表明,所提出的算法能够较好地解决紧密衔接多设备工序的综合调度问题。
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