[发明专利]基于混合鬣狗算法的多目标作业车间调度方法

说明书

本申请提供了一种基于混合鬣狗算法的多目标作业车间调度方法，包括：基于加工阶段和加工工序对工件进行编码；对工件进行解码得到每一个并行机对工件的加工顺序；输入工件加工参数和斑点鬣狗算法参数对斑点鬣狗种群进行初始化处理；计算斑点鬣狗个体的适应度值；定义最优解，选择部分斑点鬣狗向猎物靠近，选择部分斑点鬣狗进行探索；当斑点鬣狗的位置更新后，进行快速非支配排序,并重新定义最优解；结合VDO算法进行充分的局部搜索，以避免斑点鬣狗算法陷入局部最优；当斑点鬣狗算法达到最大迭代次数，得到寻优后的最优解，并进行多目标调度。在模型上和算法上做出了改进，将SHO算法与VDO算法相结合，增强算法的局部搜索和全局搜索能力。

技术领域

本发明涉及开放车间调度技术领域，具体涉及一种基于混合鬣狗算法的多目标作业车间调度方法。

背景技术

中国是世界上数一数二的制造业大国，随着劳动力成本增加，产能过剩，市场需求多样化等是中国制造业正在面临的挑战。如何提高企业的经营水平和管理效率是帮助中国制造业战胜挑战的重中之重。

调度决策问题可描述为：根据市场的需求、企业的生产能力、原材料的供给来安排组织生产过程。合理的调度决策能够减少资源的浪费，提高生产的效率。在经济全球化时代，生产调度问题受到越来越多的重视。开放式车间调度是基本调度问题之一，开放式车间调度在不同领域应用范围很广。考虑汽车维修厂里的汽车维修，汽车需要不同种类的维修，如换油、更换轮胎、检查电器部件等。因为各个维修车间的位置不一样，这些维修工作不能同时进行。这些维修工作也没有先后顺序的约束。汽车维修可以看作是一种开放作业车间模型。再比如说，医院里的一个病人需要做血液检测、超声心电图、CT三项检查。病人做这些检查没有先后顺序的要求，但每一个检查都需要做，这也是一个开放作业车间模型。

柔性开放作业车间问题在开放作业车间问题的基础上考虑了同一类型机器的并行机。这样可以提高生产制造的效率，使得生产和制造更加灵活，更加贴合实际问题。现有的国内外研究表明开放作业车间问题是NP难问题，柔性开放作业车间相对于开放作业车间更为复杂，因此也是NP难问题，多目标作业车间的调度也是需要着重考虑的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于混合鬣狗算法的多目标作业车间调度方法，在模型上和算法上做出了改进，将SHO算法(混合鬣狗算法)与VDO算法相结合，改善局部最优解，增强算法的局部搜索和全局搜索能力，能够得到较好的全局最优解。

为达到上述技术目的，第一方面，本发明的技术方案提供一种基于混合鬣狗算法的多目标作业车间调度方法，包括：

基于加工阶段和加工工序对工件进行编码；

对所述工件进行解码得到每一个并行机对所述工件的加工顺序；

输入工件加工参数和斑点鬣狗算法参数对斑点鬣狗种群进行初始化处理；

计算所述斑点鬣狗个体的适应度值；

定义最优解，选择部分所述斑点鬣狗向猎物靠近，选择部分所述斑点鬣狗进行探索；

当所述斑点鬣狗的位置更新后，进行快速非支配排序,并重新定义最优解；

结合VDO算法进行充分的局部搜索，以避免斑点鬣狗算法陷入局部最优；

当所述斑点鬣狗算法达到最大迭代次数，得到寻优后的所述最优解，并根据寻优后的所述最优解进行多目标调度。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

在模型上做出了改进，在柔性开放作业模型的基础上同时考虑顺序依赖的设置时间、工件在机器之间的运输时间、预防性维修和不确定加工时间。在算法上做出了改进，将SHO算法(混合鬣狗算法)与VDO算法相结合，改善局部最优解，增强算法的局部搜索和全局搜索能力，能够得到较好的全局最优解。