[发明专利]一种具有改机操作的制造车间的排产优化方法

摘要

一种具有改机操作的制造车间的排产优化方法，属于生产排产优化领域，其步骤为首先获取制造车间的生产数据，然后建立重复合作博弈模型，并采用建立完成的重复合作博弈模型，获得当前工序中每个待加工工件的工位分配方案，最终获得每道工序中每个待加工工件的工位分配方案，工作人员根据该方案进行工件排产，完成生产任务。本发明能够对制造车间大规模生产的速度进行优化处理，能够快速的获得最优排产方案，同时能够稳定的对生产排产中改机问题进行优化，减少改机操作的次数，减少由改机操作引起的时间浪费，从而提高制造车间的生产效率，增加企业的利益。

主权项

一种具有改机操作的制造车间的排产优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、获取制造车间的生产数据，包括待加工工件的数量、每个待加工工件在各道工序中加工所需加工时间、每个待加工工件在各道工序中的加工要求、各道工序中任意两种要求之间进行改机操作所需改机时间和前道工序所有工件的完工时间；步骤2、建立重复合作博弈模型，并采用建立完成的重复合作博弈模型，获得当前工序中每个待加工工件的工位分配方案，具体步骤如下：步骤2.1、定义当前工序中，每个待加工工件进行工位分配的工位类型，具体为：(1)new‑machine类型工位：该类型工位未加工过工件，无需进行改机操作，能够对任意加工要求的待加工工件进行加工；(2)prepared‑machine类型工位：待加工工件的前道工序所有工件的完工时间大于等于该类型工位前一个加工工件的完工时间与该类型工位加工待加工工件所需改机时间之和；(3)same‑machine类型工位：该类型工位前一个加工工件与待加工工件的加工要求相同，无需进行改机操作；(4)different‑machine类型工位：该类型工位前一个加工工件与待加工工件的加工要求不同，需要进行一次改机操作后加工待加工工件；步骤2.2、根据所定义的工位类型，以最小化改机时间和最小化最大前道工序所有工件的完工时间为排产目标，设定当前工序中每个待加工工件的工位分配约束条件，即重复合作博弈模型中博弈玩家的可执行动作集，具体为：(1)new‑rule：当存在new‑machine类型工位时，选择该类型工位；(2)prepared‑rule：当存在prepared‑machine类型工位时，选择该类型工位；(3)same‑rule：当存在same‑machine类型工位时，选择该类型工位；(4)earliest‑rule：选择最早开始为工件加工的类型工位；(5)CAT‑rule：选择所需改机时间最小的类型工位；(6)FAM‑rule：选择空闲时间最长的类型工位；步骤2.3、建立重复合作博弈模型，具体为：设定博弈阶段数，即当前工序中待加工工件的数量；设定博弈玩家数量为2；设定博弈玩家1的收益为：所有待加工工件的开工时间之和，数值越小收益越高；设定博弈玩家2的收益为所有工位进行改机操作所需改机时间之和，数值越小收益越高；所述待加工工件的开工时间为：每个待加工工件在各道工序的工位上开始加工的时间；设定博弈玩家策略为：服从‑支配，采用服从策略的玩家对工件不采取行动，采用支配的玩家以减少自身收益损失为目的，为每个待加工工件选择工位进行加工；设定博弈玩家1进行支配策略的动作集排序从优先级高到低为：new‑rule，prepared‑rule，earliest‑rule，CAT‑rule，FAM‑rule；设定博弈玩家2进行支配策略的动作集排序从优先级高到低为：same‑rule，new‑rule，CAT‑rule，FAM‑rule；设定博弈规则为：两个博弈玩家轮流享有优先选择策略的权利；设定合作协议为：当两个博弈玩家的利益产生冲突时，利益损失受策略选择影响小的博弈玩家主动选择服从策略，另一个博弈玩家选择支配策略，当其中任意玩家违反协议，则在后续的阶段性博弈中，当另一个博弈玩家享有优先选择策略的权利时，另一个博弈玩家直接选择支配策略，直到所有博弈阶段均结束；步骤2.4、采用建立完成的重复合作博弈模型，获得当前工序中每个待加工工件的工位分配方案；步骤3、工作人员根据生产需求，获得每道工序中每个待加工工件的工位分配方案并进行工件排产，完成生产任务。