[发明专利]构件作业车间排程方法及装置

说明书

本申请公开了一种构件作业车间排程方法及装置，其中，方法包括：生成排程方案的多个排程解；对每个排程解进行不完全排程表变换，得到不完全排程表，并根据不完全排程表得到工件工序与天车任务的分配信息；利用天车解码从不完全排程表中得到工件工序与天车任务的时间信息；计算所有解排程的适应度，根据所有解排程的适应度确定最优解，并基于最优解生成最优排程方案。由此，解决了相关技术中在进行作业车间排程时，将运输环节视为理想过程，仅考虑运输设备的运输时间，导致排程方案存在缺陷，不利于生产加工的技术问题。

技术领域

本申请涉及智能制造技术领域，特别涉及一种构件作业车间排程方法及装置。

背景技术

作业车间调度是制造过程中的重要环节，需要通过合理的排程为每个工件的每道工序分配加工顺序和加工设备，因此，作业车间排程方法直接决定了生产制造效率。与普通小型零件不同，大型构件作业车间除涉及工件、工序和加工设备外，由于工件尺寸大、质量重，其通过天车的运输过程也不能忽略，造成了多工件、多工序、多设备、多天车的耦合问题，排程难度较大。大型构件在航空、航天、钢铁等国民经济重点领域应用广泛，针对大型构件作业车间排程方法开展研究，保证产生制造效率，具有十分重要的意义。

目前针对大型构建作业车间，多使用基于人工经验的专家系统完成排程，这样的排程方法完全依赖专家经验，虽然能够输出具有一定性能的排程方案，但是无法保证方案的性能最优，且当作业环境变化时，需要经过长时间的调整，适应性较差；针对普通作业车间，虽然对于作业环境变化的适应性调整有了相应改善，但未能考虑不同工件在不同设备间的运输问题。

相关技术中针对包含天车的运输设备的排程方法，仅考虑运输时间，将运输环节视作理想过程，回避了实际中多天车干涉的问题，由于不同天车之间不能互相跨越且必须保证一定的安全距离，大型构件在通过天车进行运输时往往会发生天车干涉问题，造成“工件-设备-天车”时空耦合约束问题，导致相关技术难以直接解决大型构件作业车间的排程问题，亟需改进。

发明内容

本申请提供一种构件作业车间排程方法及装置，以解决相关技术中在进行作业车间排程时，将运输环节视为理想过程，仅考虑运输设备的运输时间，导致排程方案存在缺陷，不利于生产加工的技术问题。

本申请第一方面实施例提供一种构件作业车间排程方法，包括以下步骤：生成排程方案的多个排程解；对每个排程解进行不完全排程表变换，得到不完全排程表，并根据所述不完全排程表得到工件工序与天车任务的分配信息；利用天车解码从不完全排程表中得到所述工件工序与天车任务的时间信息；计算所有解排程的适应度，根据所述所有解排程的适应度确定最优解，并基于所述最优解生成最优排程方案。

可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：对所述多个排程解行选择交叉和变异，生成新的多个排程解，以更新所述最优解，直至满足迭代条件，得到最终的最优排程方案。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述生成排程方案的多个排程解，包括：基于工序顺序层编码串、机器选择层编码串和天车选择层编码串获取所述多个解。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述对每个解进行不完全排程表变换，得到工件工序与天车任务分配信息，包括：基于不完全排程表变换，根据排程解得到所述不完全排程表；从所述不完全排程表中提取相关信息，其中，所述相关信息包括工件号、工件工序号、始发地、目的地和分配的天车号中的至少一项。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述利用天车解码从不完全排程表中得到所述工件工序与天车任务的时间信息，包括：根据所述不完全排程表计算各个工件的加工开始时间、结束时间、各个天车调度任务的开始时间、结束时间、各个天车横坐标随时间的变化；判断天车是否发生干涉；若所述天车发生干涉，则执行避让动作后进行移动，否则直接进行移动，输出天车坐标和天车状态，并记录对应任务时间，得到所述时间信息。