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基于多目标多约束条件下排产算法设计与应用

罗小峰 胡莹 余翔

罗小峰, 胡莹, 余翔. 基于多目标多约束条件下排产算法设计与应用[J]. 制造技术与机床, 2022, (4): 159-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.026
引用本文: 罗小峰, 胡莹, 余翔. 基于多目标多约束条件下排产算法设计与应用[J]. 制造技术与机床, 2022, (4): 159-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.026
LUO Xiaofeng, HU Ying, YU Xiang. Design and application of scheduling algorithm based on multi-objective and multi- constraint[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (4): 159-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.026
Citation: LUO Xiaofeng, HU Ying, YU Xiang. Design and application of scheduling algorithm based on multi-objective and multi- constraint[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (4): 159-164. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.026

基于多目标多约束条件下排产算法设计与应用

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.026
基金项目: 国家自然科学基金项目(51765043)
详细信息
    作者简介:

    罗小峰,男,1997年生,硕士,研究方向为制造信息化。E-mail:1581305721@qq.com

    通讯作者:

    罗小峰,男,1997年生,硕士,研究方向为制造信息化。E-mail:1581305721@qq.com

  • 中图分类号: TB497

Design and application of scheduling algorithm based on multi-objective and multi- constraint

  • 摘要: 针对机加企业实际生产中面临的双工位、相邻设备和委外工序等多约束条件下的多目标生产排程问题,分析排程所需满足的各生产要素,建立最优化生产排程数学模型,提出动态交叉变异算子改进遗传算法,在以三段式编码为基础的传统排程算法中引入分子和裂变分子,利用染色体偏移,提高排程紧凑性的同时加快算法收敛速度,得出加权系数优化后的排产结果,最后通过算例求解并运用于实际生产中,大大提高生产排程效率。

     

  • 图  1  排程结果

    表  1  机加排程问题信息

    排产要素生产排
    程方案
    订单时间段
    工序时间段
    设备时间段
    人员时间段
    零件加工时段
    订单
    工序
    设备
    双工位
    排班
    产能
    人员
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    表  2  工序可选设备

    工艺路线工序可选设备
    GY-011690101-016/01-017/01-018/01-019
    0210-017/10-018/10-028/10-029/10-036/
    10-037/10-038/10-039
    GY-011520102-016
    0201-022/01-058/10-023/10-063
    0301-022
    0410-019/10-020/10-024/10-025/10-026
    0506-009/06-010/06-012/06-013/06-014/06-015
    0604-006
    GY-055840101-016/01-017/01-018/01-019
    0201-016/01-017/01-018/01-019
    0306-009/06-010/06-012/06-013/06-014/06-015
    0404-006
    GY-011670101-016/01-017/01-018/01-019
    0201-016/01-017/01-018/01-019
    0306-009/06-010/06-012/06-013/06-014/06-015
    0404-006
    GY-011630110-005/10-017/10-018/10-028/10-029/10-036/
    10-037/10-038/10-039
    GY-011650110-017/10-018/10-028/10-029/10-036/10-037/10-038/10-039/10-056/10-057/10-058/10-059/10-061/10-062
    GY-018840101-012/01-013/01-052/01-053/01-058/01-063
    0210-017/10-018/10-028/10-029/10-036/10-037/10-038/10-039/10-056/10-057/10-058/10-059/10-061/10-062
    0304-001
    GY-021790103-011/03-014/03-01
    0210-056/10-058
    0301-012/01-013/01-052/01-053/01-058/01-063
    0404-003
    GY-037200102-016
    0201-020/01-021/01-034/01-035
    0301-020/01-021/01-034/01-035
    0410-017/10-018/10-028/10-029/10-036/
    10-037/10-038/10-039
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    表  3  设备单位生产节拍

    设备01-01201-01301-01601-01701-018
    单位节拍/min 10.0/8.33 10.0/8.33 10.0/9.09 10.0/9.09 10.0/9.09
    设备 01-019 01-020 01-021 01-022 01-034
    单位节拍/min 10.0/9.09 8.33 8.33 9.09 8.33
    设备 01-035 01-052 01-053 01-058 01-063
    单位节拍/min 8.33 10.0/8.33 10.0/8.33 10.0/8.33 10.0/8.33
    设备 02-016 03-011 03-014 03-017 06-009
    单位节拍/min 2.50 3.33 3.33 3.33 8.33
    设备 06-010 06-012 06-013 06-014 06-015
    单位节拍/min 3.13 8.13/3.13 8.33/3.13 8.33/3.13 8.33/3.13
    设备 10-005 10-017 10-018 10-019 10-020
    单位节拍/min 5.0 6.25/5.0 7.69/6.25 8.33 8.33
    设备 10-023 10-024 10-025 10-026 10-028
    单位节拍/min 9.09 8.33 8.33 8.33 8.33/5.0
    设备 10-029 10-036 10-037 10-038 10-039
    单位节拍/min 6.25/5.0 6.25/5.0 6.25/5.0 8.33/7.69 9.33/5.0
    设备 10-056 10-057 10-058 10-059 10-061
    单位节拍/min 25.0/8.33 8.33/7.69 25.0/8.33 8.33/7.69 8.33/7.69
    设备 10-062 10-063 04-001 04-003 04-006
    单位节拍/min 7.69 8.33 7.69 6.25 5.0
    下载: 导出CSV

    表  4  结果对比

    性能指标传统排程改进排程
    最短完成时间1.01.10
    按时交货率1.01.13
    48 h达成率1.01.28
    设备连续性1.00.98
    排产速度1.01.48
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-07-19
  • 录用日期:  2022-02-25

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