【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及車間調度，具體為一種基于有限生產資源的產品優化調度方法。
技術介紹
1、目前，高度離散制造企業特點是產品的個性化程度高，按照客戶訂單要求進行生產的情況比較頻繁，生產規模基本是單件小批量生產，零件的變化大，在這種情況下，其生產組織由于工藝的頻繁變化變為更加復雜，基本按照工藝要求通過設立制造單元的方式組織生產，并且生產資源的組織需要與動態變化的產品生產之間進行有效的匹配。這類制造企業主要體現出與上述生產規模大、節拍式制造企業的主要區別為：
2、(1)由于單件小批量生產，其產品工藝過程長、工藝變化快、工藝不穩定的特點造成產品制造過程的控制困難，生產資源的合理配置困難；
3、(2)復雜變化的工藝過程和較高的工藝要求與落后加工手段之間的矛盾造成產品質量可靠性和質量一致性問題突出；
4、(3)生產過程不穩定，包括訂單、設備、質量、工裝刀具、物料等在內影響生產的異常事件發生頻率高，干擾產品生產的隨機因素復雜的特點，造成實際生產計劃的執行率低，產品的交貨期長和在制品多的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了提供一種基于有限生產資源的產品優化調度模型，可以科學合理的組織各類生產資源，從而滿足企業交貨周期、生產成本、節能降耗方面的需求。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、本專利技術的一種基于有限生產資源的產品優化調度方法，該方法包括：
4、以總拖期最小和總成本最小為目標進行構建多目標柔性作
5、在drcfjsp數學模型的基礎上，新增不同技術水平工人的具體數量為決策變量，并設置目標函數為總成本進行構建具有人力資源配置約束的優化排產模型；其中，總成本包括工件拖期懲罰成本、基礎工資加績效工資形式的工人成本；
6、以優化目標是最小化產品總完工時間進行構建具有批處理約束的柔性作業車間優化排產模型。
7、進一步的，所述多目標柔性作業車間優化排產模型的目標函數如下：
8、min{maxci,i＝1,2,...,n}?????(1)
9、
10、其中，式(1)和式(2)分別是總拖期最小和總成本最小兩個目標函數式中，ci為工件ji的完工時間，ci1為工件ji的加工成本，ci2為工件ji的提前完工或延期交貨成本，tijlk為工序oijl在可選機器mk上的加工時間，cmk為機器mk加工的單位時間成本，w1為零件提前完工的懲罰值，w2為零件延遲交貨的懲罰值，di為工件ji的交貨期，α為ci1的權重，β為ci2的權重；
11、
12、所述多目標柔性作業車間優化排產模型的約束條件如下：
13、
14、(cpqsk×zpqsk×xps)-(cijlk×zijlk×xil)+a(1-xil)+a(1-xps)+
15、a(1-yijlpqsk×zijlk×zpqsk×xil×xps)≥(tpqsk×zpqsk×xps)????(4)
16、
17、yijlpqsk×zijlk×zpqsk×xil×xps≤1?????????????????????????(7)
18、yijlpqsk×xil≤zijlk×xil???????????????????????????????(8)
19、
20、其中，式(3)表示工件工序約束，即一個工件的不同工序不能同時被加工；式(4)和式(5)表示機器約束，即一臺機器同一時刻只能加工一道工序；式(6)表示工件ji只能選擇一條可選工藝路線；式(7)-(9)表示在一個調度方案中，兩個不同工序只能有一種先后關系；式(10)表示每道工序只能選擇一臺機器來加工；式(11)表示所有工序的完工時間都是非負的；
21、式中，puj為機器mj的空載功率，tj為機器mj處于空載狀態下的時間，gi為表示工件ji所含有的可選工藝路線數量，pil為工件ji的第l條工藝路線的工序數目，tijlk為工序oijl在可選機器mk上的加工時間，tijlk＞0，cijlk為工序oijl在可選機器mk上的最早完工時間；
22、
23、進一步的，所述具有人力資源配置約束的優化排產模型的目標函數如下：
24、f＝min(tc)??????????????(12)
25、tc＝dc+wc????????????(13)
26、
27、其中，式(12)表示優化目標為最小化總成本；式(13)-式(15)分別表示車間調度的總成本、拖期懲罰成本以及工人成本；
28、式中，tc為總成本、dc為總拖期懲罰成本，wc為總工人成本，αi為工件ji的單位拖期懲罰成本，ci為工件ji的完工時間，di為工件ji的交貨期，wks為第s類技術水平工人的決策數量，k為工人技術水平集，jbs為第s類技術水平工人的單位時間基礎成本，jxs為第s類技術水平工人的單位時間績效成本，n為工件數量，vi為工件ji的工序數，m為機器數量，tijqr為工序oij在機器q上由工人wr加工的時間；
29、所述具有人力資源配置約束的優化排產模型的約束條件如下：
30、
31、tqr+l×(xijqr-1)≤sij??????(18)
32、sgh+l×(1-δijghq)≥eij?????(19)
33、tqr+l×(1-εq'qr)≥tq'r?????(20)
34、
35、0≤wks≤wkms??????????????(22)
36、
37、sij≥0,tqr≥0,tijqr≥0?????????(25)
38、其中，式(16)表示工序的加工不允許搶占；式(17)表示同一工件的各工序間存在先后順序約束；式(18)表示每道工序均需在對應的機器和工人準備好后才能開工；式(19)和式(20)表示同一時刻下工人只能操作一臺機器對工序進行加工；式(21)表示每道工序只能選擇一臺機器和一名工人進行加工；式(22)表示每種技術水平工人的決策數量應不超過給定的最大數量；式(23)表示工人的決策總數量為各種技術水平工人的決策數量之和；式(24)表示對于任意一道工序，至少有一名工人滿足加工條件；式(25)表示零時刻時，工件已經全部到達，工人、機器全部準備就緒，加工時間大于0。
39、進一步的，所述具有批處理約束柔性作業車間優化排產模型的目標函數如下：
40、min?cmax＝min{max(cik)}????????????????????????(26)
41、s.t.min(sik)(27)
42、sik≥sjk+tjk,?zik＝zjk＝1,?xji＝1,yk＝0???????????????(28)
43、sik'≥max(clk),zlk＝zik'本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于有限生產資源的產品優化調度方法，其特征在于，該方法包括：
2.如權利要求1所述的產品優化調度方法，其特征在于，所述多目標柔性作業車間優化排產模型的目標函數如下：
3.如權利要求1所述的產品優化調度方法，其特征在于，所述具有人力資源配置約束的優化排產模型的目標函數如下：
4.如權利要求1所述產品優化調度方法，其特征在于，所述具有批處理約束柔性作業車間優化排產模型的目標函數如下：
【技術特征摘要】
1.一種基于有限生產資源的產品優化調度方法，其特征在于，該方法包括：
2.如權利要求1所述的產品優化調度方法，其特征在于，所述多目標柔性作業車間優化排產模型的目標函數如下：
3.如權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊永明，王慶利，陳益珍，王康，侯曉婷，劉所恩，劉曉璐，郭東偉，劉瑞琳，呂佳龍，韓小晶，吳瑞，任斌權，李俊飛，
申請(專利權)人：山西北方興安化學工業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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