[发明专利]一种实现定制家具继列分批调度优化的方法

说明书

技术领域

本发明属于先进制造系统运行控制理论中的调度问题，具体涉及一种个性化家具大规模定制生产环境下利用元胞粒子群算法(PSO-CA)实现零部件继列分批调度优化的方法，特别是一种利用粒子群算法实现定制家具继列分批调度优化的方法，属于实现定制家具继列分批调度优化的方法的创新技术。

背景技术

目前，对于个性化家具大规模定制生产的研究更多地集中于产品(族)设计与产品配置，而生产计划与调度作为大规模定制的关键技术之一，直接影响大规模定制能否成功实施。大规模定制环境下，客户定制需求的多样化与个性化，使得订单的品种增多，单个品种的需求数量急剧下降，在生产中导致订单的合理分批排序难度增加，对订单的按时完成造成了很大影响，增加了生产调度的复杂性。

在满足各加工工序、时间、批量、机器环境的约束条件下，通过对订单集分批，同时达到同一订单零部件完工时间基本一致、订单按时完工交货这两个目的是一项困难的任务。

曾敏在“大规模定制关键问题建模与应用研究”，华中科技大学，2011中针对柔性生产线的多目标优化批调度问题，提出了一种平行机继列分批调度模式Pm|s-batch|C_max。设计了自适应元胞粒子群多目标优化算法，其创新点在于使用元胞自动机进行变异搜索，提高了寻优能力。在实际应用中，利用瓶颈分解法有效降低了多目标优化问题的维数，采用科学可视化技术实现了群智能优化的进化过程的可视化显示，进行了各种组合参数设置的比较研究，找出了较优的基于黄金分割理论的权值设置参数，减少了参数设置的随意性和经验性。解决了大规模定制生产方式的调度难题，实现了大批量生产方式向大规模定制生产模式的转变。但是，该方法在采用自适应元胞粒子群算法求解平行机继列分批多目标优化问题时，不能解决同一订单的零部件完工时间差异显著问题。陈亚绒，管在林，彭运芳，邵新宇在“面向大规模定制的瓶颈成组调度启发式方法研究”，中国机械工程第21卷第八期，2010年四月中分析了大规模定制生产模式的产品生产特征，描述了面向大规模定制的模块工件成组调度问题，提出了以识别瓶颈工序为基础的最小化加权拖期成组调度启发式方法，实现了单条生产线上生产成本与交货期的优化。实际生产数据的调度结果表明，与模块单批调度和完全批成组调度方法相比较，基于瓶颈的最小化加权拖期模块成组调度启发式方法更可行、更有效。但是，该方法未考虑到产品的分批问题，不能适用于多生产线、多批次的生产环境。顾恒平，单汨源，蒲黎达在“大规模定制企业生产作业调度优化问题研究”，工业技术经济第25卷第11期中在定制点分离思想基础上，对大规模定制调度问题进行了研究，提出了零件加工的成组作业族、基于JIT思想的小批量作业组和产品组装的同工序同物料的物料限制满足的生产调度策略，解决了零件加工作业调度问题和产品组装作业调度问题。但是，他们未对订单优化组批进行分析研究，而且其方法所描述的产品生产特征与个性化家具大规模定制的生产特征不完全吻合，不能有效应用于个性化家具大规模定制生产的分批调度。

以上方法都是单方面对大规模定制产品生产效率进行优化，在个性化家具大规模定制生产环境下，它们不能同时解决同一订单的零部件完工时间差异显著问题和订单交货期的优化问题。现有分批调度研究主要集中在半导体加热炉生产线、钢铁工业热轧加热炉生产线、电信交货机的数据包调度、网格计算任务调度、物流配送中心调度等领域，但是，在个性化家具大规模定制生产环境下关于分批调度的研究并不成熟。为解决上述问题，必须针对个性化家具大规模定制生产调度发明新的分批调度方法。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种解决了同一订单零部件完工时间差异显著问题，同时实现了订单交货期的优化，有助于家具企业对定制订单集进行优化组批，提高生产效率的实现定制家具继列分批调度优化的方法。

本发明的技术方案是：本发明的实现定制家具继列分批调度优化的方法，包括有如下步骤:

1)按交货期的先后对订单集进行排序；

2)截取第k个序列的订单集；

3)获取订单集的订单和零部件信息；

4)运用元胞粒子群算法对零部件进行优化分批，获得零部件的最优分批结果。