[发明专利]Job-shop离散型生产的车间排产方法

权利要求书

1.一种车间加工设备群加工运行优化的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在计算机硬盘上预留存储空间≥100M，

给车间加工设备群的各设备以及各离散型加工工件分别编制条形码；

(2)设定车间加工设备群的运行参数及其表达矩阵：

工件编号i＝1，2，…，n；

设备编号j＝1，2，…，m；

加工顺序号g＝1，2，…，m；

工件i在设备j里加工的加工时间t_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…，m；则加工时间矩阵T＝[t_ji]_m×n；

工件i在设备j里加工的加工顺序r_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…，m；则工艺路线矩阵R＝[r_ji]_m×n；

工件i在设备j里加工的开始时间x_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…，m；则状态矩阵X＝[x_ji]_m×n；

工件i在设备j里加工的完成时间y_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…，m；则输出矩阵Y＝[y_ji]_m×n；

工件i在加工顺序号为g的加工设备号e_gi，其中i＝1，2，…，n和g＝1，2，…，m；则设备顺序矩阵E＝[e_gi]_m×n；

(3)在硬盘上建立用于储存上述数据的文本文件，其数据结构分别为：

a.工艺路线.txt，用于存储工艺路线矩阵R，

其数据结构为：设备编号，工件编号，加工顺序；

b.加工时间.txt，用于存储加工时间矩阵T，

其数据结构为：设备编号，工件编号，加工时间；

c.设备顺序.txt，用于存储设备顺序矩阵E，

其数据结构为：加工顺序，工件编号，设备编号；

d.状态矩阵.txt，用于存储状态矩阵X，

其数据结构为：设备编号，工件编号，开始加工时间；

e.输出矩阵.txt，用于存储输出矩阵Y，

其数据结构为：设备编号，工件编号，结束加工时间；

f.实际状态矩阵.txt，用于存储实际加工开始时间矩阵， 

其数据结构为：设备编号，工件编号，实际开始加工时间；

g.实际输出矩阵.txt，用于存储实际完工时间矩阵，

其数据结构为：设备编号，工件编号，实际结束加工时间；

(4)使用条形码打码机在工艺流程卡上打印步骤(1)所编制的代表工件编号的条形码和代表各道工序所需设备的设备编号的条形码；

为所述文本文件工艺路线.txt、加工时间.txt、实际状态矩阵.txt以及实际输出矩阵.txt赋值，并存储；

(5)根据如下优化算法，由计算机计算所述工件i在设备j里加工的开始时间x_ji和工件i在设备j里加工的完成时间Y_ji：

A.根据所述加工路线矩阵R，由计算机计算得出设备顺序矩阵E；

B.设加工顺序号g＝1，选其中任一设备j＝e_gi；

C.设计算符号*表示*前的设备编号按照某工件加工的工艺路线顺序后推一个数，得到新的设备编号；即j＝e_gi，j*h＝e_gi*h＝e_g+h，i，h＝1-g，2-g，...，1，2，…，m-g，0≤h≤m；

设评价指数为：

在同一个加工顺序号g内，设备j被指定后，对此时设备j上的所有工件，计算其在设备j里加工的评价指数V_ji，V_ji值越小，其加工次序就越在前面；

D.计算步骤C中设备j上的所有工件加工任务的状态矩阵X和输出矩阵Y，其中 y_ji＝x_ji+t_ji；

E在相同的加工顺序号g下改变设备j，回到步骤C，直到所有同样加工顺序号g值的工件被安排；

F.令加工顺序号g＝g+1，设备j＝e_gi，回到步骤C，直到g＝m；

将按上述步骤计算得到的x_ji和y_ji值，存储在硬盘中的文本文件状态矩阵.txt和输出矩阵.txt中；如果需要重新调整工件加工排序优化，转入步骤(6)；如果有新的工件加工需要加工排序优化，转入步骤(7)；两者都不需要，转入步骤(8)；

(6)当需要重新调整车间加工设备群的工件加工排序时，再次进行条形码 数据的采样，并输入新工件加工工艺路线矩阵R和加工时间矩阵T，根据条形码采样数据替换实际状态矩阵和实际输出矩阵的对应数据，同时刷新状态矩阵X和输出矩阵Y的值，回到步骤(5)重新计算全部x_ji和y_ji值；

(7)当有新的工件加工任务需要加工排序优化时，将其工艺路线矩阵R和加工时间矩阵T加入对应的硬盘的文本文件中，并进行条形码数据的采集，转入步骤(6)；

(8)打印文本文件状态矩阵.txt中的与实际输出矩阵为空值的元素的工件编号和设备编号相对应的元素，并且按照该状态矩阵指示的加工时间和顺序，计算机通过自动化控制系统控制车间加工设备群对工件进行实际加工。