[发明专利]动态事件下的柔性作业车间重调度节能优化方法

权利要求书

1.一种动态事件下的柔性作业车间重调度节能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：分析柔性作业车间动态事件发生时的机床加工能耗特性，建立能耗模型；

步骤2：以车间总能耗、完工时间和鲁棒性最小为优化目标建立动态事件下的柔性作业车间重调度节能多目标优化模型；

步骤3：制定动态事件下的重调度策略，并基于优化算法求解。

2.根据权利要求1所述的动态事件下的柔性作业车间重调度节能优化方法，其特征在于：步骤2中以车间总能耗、完工时间和鲁棒性最小为优化目标建立动态事件下的柔性作业车间调度节能多目标优化模型的过程为：

(1)目标函数

1)能耗目标函数

柔性作业车间能耗为所有机床的切削加工能耗、工件装夹拆卸能耗、更换刀具能耗、对刀能耗、空闲等待能耗之和；

2)完工时间

完工时间为所有机床加工最后一个工序完工时刻的最大值，即

3)鲁棒性

鲁棒性RM_R0用重调度S_R和初始调度S₀的偏差来衡量，其偏差值越小，表明鲁棒性越好，具体表示为用工序的重调度完工时间C_jrs(S_R)和初始调度完工时间C_jrs(S₀)之差表示，即

(2)优化变量

将调度过程中选择的工艺路线y_jr、工序选择的机床x_jrsm、工序在机床上的加工顺序这3个变量作为优化变量；

(3)约束条件

1)同一工件的相邻两道工序，只有上一道工序完工后，下一道工序才能开始加工：

2)同一时刻一台机床只能加工一个工件的一道工序：

3)初始调度过程中，工序开始加工就不会中断，其中DT_j表示工件J_j的交货期：

4)在机床上加工的相邻两道工序，若工序可选刀具为上一工序可选刀具集的子集，则不需要更换刀具，以减少换刀次数，其中，表示机床M_m加工第k个工序所使用的刀具。

3.根据权利要求1所述的动态事件下的柔性作业车间调度节能优化方法，其特征在于：步骤3所述的动态事件下的调度策略的过程为：

(1)T_i^d时刻动态事件发生时，初始时刻的工件分为尚未开工的工件、正在加工的工件和已经完工的工件3类：

1)尚未开工的工件：若工件J_i的第一道工序O_jr1在T_i^d时刻没有开始加工，即ST_jr1＞T_i^d，则对应工件J_j的所有工序进入重调度，工件J_j重新选择工艺路线；

2)正在加工的工件：若工件J_i的工序O_jr1在T_i^d时刻已开始加工，且工序尚未完工，即ST_jr1＜T_i^d且则对应工件J_j在T_i^d时刻尚未开始加工的工序O_jrs(ST_jrs≥T_i^d)进入重调度，且不再重新选择工艺路线；

3)已经完工的工件：若工件J_i的最后一道工序在T_i^d时刻已经完工，即则对应工件J_j不再进入重调度；

(2)机床发生故障时，确定各机床的空闲时刻，故障机床的空闲时刻为该机床的修复时刻正在加工的机床的空闲时刻为正在加工工序的完工时间；空闲机床的空闲时刻为重调度时刻点。