[发明专利]一种基于混合遗传算法的MES生产计划排产方法

权利要求书

1.一种基于混合遗传算法的MES生产计划排产方法，其特征在于，在所述MES生产计划 排产中存在一个或者多个订单，每个订单需由一个或者多个车间任务构成，而每个车间任务 由一个或者多个资源执行，排产过程为每一个车间任务确定执行资源并设定计划开始和计划 完成时间，所述方法包括：

根据订单优先度的生成方式和/或随机的生成方式，为预设数目的初始排产方案产生符合 任务间约束关系和遗传算法编码规则的车间任务序列；

根据任务最佳开始、结束时间分配，根据资源负荷平衡原则分配和随机分配中的一种或 者多种分配组合方式，为预设数目的初始排产方案中的每个车间任务设定执行资源；

将所述预设数目的初始排产方案经由编码过程转换为一系列染色体，作为混合遗传算法 的初始种群；

将所述初始种群带入混合遗传算法，并依据预先设定的优化目标计算出优化后的排产结 果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据订单优先度的生成方式，产生符 合任务间约束关系和遗传算法编码规则的车间任务序列，具体包括：

步骤2.1：将订单按优先度从高到低排列，优先度相同的订单则以随机顺序排列其前后 位置；

步骤2.2：从完成排序后的订单序列中依次选取订单，若是正向排程的订单则将其下属 车间任务按照接续关系从首道任务至末道任务依次放入车间任务序列中；若是逆向排程的订 单则将其下属车间任务按照接续关系从末道任务至首道任务依次放入车间任务序列中；

步骤2.3：重复步骤2.2直至所有订单的下属车间任务已被放入车间任务序列中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据随机的生成方式，产生符合任务 间约束关系和遗传算法编码规则的车间任务序列；

步骤3.1：将订单所包含的各车间任务按任意顺序放入车间任务序列中；

步骤3.2：生成一个可选车间任务集合Oa，将正向排程的订单中选取没有前任务的车间 任务，同时在未开始的逆向排程的订单中选取没有后续任务的车间任务，接着将这些车间任 务放入Oc中；

步骤3.3：从Oa中随机选择一个车间任务Oc放在车间任务序列的下一位，然后将Oc移 出Oa；

步骤3.4：若Oc属于正向排程的订单，找出Oc所有的后续任务；对每个后续任务判断 其所有前任务是否已经存在于车间任务序列中，是则将其加入Oa中；若Oc属于逆向排程的 订单，则找出Oc所有前任务，对每个前任务判断其所有后续任务是否已经存在于车间任务序 列中，是则将其加入Oa中；

步骤3.5：判断可选车间任务集合Oa是否还有车间任务，如果有则跳转至步骤3.3，否 则结束生成过程。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述正向排程和所述逆向排程具体为：

在正向排程中，一个订单的计划开始时间首先被确定，然后属于此订单的车间任务的计 划开始、完成时间将在此时间点之后按照各任务的所需工时依次被计算和确定，并在满足其 他约束条件的前提下让订单的计划完成时间尽可能地早；

在逆向排程中，一个订单的计划结束时间首先被确定，然后属于此订单的车间任务的计 划完成、开始时间将在此时间点之前按照各任务的所需工时依次被计算确定，并在满足其他 约束条件的前提下让订单的计划开始时间尽可能的晚。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据预先设定的优化目标计算出优化 后的排产结果，其中，优化目标具体包括：

订单按时完成数、延期订单的延期时间、车间任务的总共/最大/平均等待时间、订单的 总共/平均/最小提前时间和总共/平均/最大延期时间、总体加工时间、资源的总共/平均/最 大空闲时间、资源利用率中的一项或者多项。