基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于個(gè)性化生產(chǎn)的需要，學(xué)者們開始關(guān)注面向單件復(fù)雜產(chǎn)品的加工和裝配一同處理的綜合調(diào)度研究。
[0003]動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法是優(yōu)先選擇可調(diào)度工序集中的路徑最長(zhǎng)的工序調(diào)度加工，如果路徑最長(zhǎng)的工序不唯一，選擇加工時(shí)間短的工序；其中工序路徑長(zhǎng)度為該工序到最后結(jié)束工序路徑上所有工序加工時(shí)間之和。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，通過整體提如多緊如工序的完成時(shí)間，使后續(xù)工序提如加工，從而使廣品加工完成時(shí)間更短。
[0005]上述的目標(biāo)通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，其特征是:該方法主要包括如下模塊:模塊一，兄弟工序組劃分模塊，根據(jù)工序?qū)傩詫⑴c工序同緊后工序的所有緊前工序劃分成一個(gè)組，形成兄弟工序組，所有調(diào)度均以工序組為單位調(diào)度；模塊二，組內(nèi)工序處理模塊，按動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法在可調(diào)度工序集中選出一個(gè)工序，如果該工序所屬兄弟工序組內(nèi)所有工序均在可調(diào)度工序集中，則按組內(nèi)各工序進(jìn)入可調(diào)度工序集的先后次序調(diào)度該組各工序，若該工序所屬兄弟工序組內(nèi)工序不全在可調(diào)度工序集中，則將該工序組標(biāo)記為掛起工序組，暫不調(diào)度該工序組；模塊三，喚醒掛起模塊，若新加入可調(diào)度工序集中的工序?yàn)樗鶎賿炱鸸ば蚪M內(nèi)最后一個(gè)不可調(diào)度工序，則將該工序組立即成組調(diào)度，可按模塊二處理。
[0006]所述的基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，所述的調(diào)度方法具體實(shí)施步驟如下:
步驟1:在加工樹中計(jì)算各工序結(jié)點(diǎn)到根結(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度；
步驟2:根據(jù)工序?qū)傩詫?duì)加工樹所有工序劃分兄弟工序組，即將與工序同緊后工序的所有緊前工序劃分成一個(gè)組；
步驟3:對(duì)初始加工樹內(nèi)各葉子結(jié)點(diǎn)工序按動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法確定加入可調(diào)度工序集順序;
步驟4:判斷此時(shí)可調(diào)度工序集是否為空，如可調(diào)度工序集不為空，繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟16;
步驟5:判斷可調(diào)度工序集中路徑最長(zhǎng)的未掛起工序是否唯一，如果唯一選取該工序向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟14;
步驟6:判斷該工序所屬兄弟工序組內(nèi)工序是否均在可調(diào)度工序集中，如果均在可調(diào)度工序集中繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟15;
步驟7:調(diào)度該工序所屬兄弟工序組內(nèi)所有工序，兄弟工序組內(nèi)工序調(diào)度次序按各工序進(jìn)入可調(diào)度工序集的先后順序；
步驟8:應(yīng)用首次適應(yīng)算法對(duì)已確定調(diào)度次序的各工序確定加工時(shí)間；
步驟9:刪除可調(diào)度工序集中已調(diào)度的工序，刪除加工樹中已調(diào)度的結(jié)點(diǎn)；
步驟10:將上述成組調(diào)度后產(chǎn)生的一個(gè)新可調(diào)度工序加入可調(diào)度工序集；
步驟11:判斷該新可調(diào)度工序所屬工序組是否為掛起工序組，如果是繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟5;
步驟12:判斷該工序所屬工序組內(nèi)工序是否均在可調(diào)度工序集中，如果不是繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟7;
步驟13:對(duì)該工序不做處理，跳轉(zhuǎn)至步驟5;
步驟14:選取用時(shí)最少的工序，跳轉(zhuǎn)至步驟6;
步驟15:將該工序所屬工序組標(biāo)記為掛起工序組，暫不調(diào)度該工序組，跳轉(zhuǎn)至步驟5; 步驟16:獲得各工序調(diào)度順序并輸出調(diào)度結(jié)果甘特圖。
[0007]所述的基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，其特征是:所述的各葉結(jié)點(diǎn)到根結(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度是路徑上各工序加工時(shí)間的總和。
[0008]所述的基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，其特征是:所述的兄弟工序組是工序的所有緊前工序形成的組合。
[0009]所述的基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，其特征是:所述的可調(diào)度工序集是所有無緊前工序或緊前工序均已加工完畢的未調(diào)度工序所組成的集合。
[0010]所述的基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，其特征是:所述的優(yōu)先成組調(diào)度兄弟工序是使其緊后工序獲得更早加工，從而使產(chǎn)品盡早完成。
[0011]有益效果:
1.本發(fā)明按動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法在可調(diào)度工序集中選出一個(gè)工序，采用優(yōu)先成組調(diào)度該工序所屬兄弟工序組，使該工序的緊后工序獲得較早的可開始加工時(shí)間。若該工序所屬兄弟工序組內(nèi)工序不全在可調(diào)度工序集中，則將該工序組標(biāo)記為掛起狀態(tài)，暫不調(diào)度該工序組，直到該工序所屬工序組內(nèi)工序均在可調(diào)度工序集時(shí)，立即成組調(diào)度該工序組。
[0012]本發(fā)明較完善的解決了多緊前工序的調(diào)度問題，在解決多緊前工序的綜合調(diào)度問題時(shí)，每道工序必須在其所有緊前工序均已加工完畢或沒有緊前工序時(shí)才可以調(diào)度，無論工序具有多少個(gè)緊前工序，只有最后完工的緊前工序才能決定該工序最早可加工時(shí)刻，其它緊前工序的提早加工不僅無法使該工序與其它工序盡早并行加工，而且占用大量急需加工工序的加工時(shí)間。因此，只有成組調(diào)度工序的所有緊前工序，才可避免上述問題。
[0013]本發(fā)明方法通過兄弟工序組內(nèi)各工序進(jìn)入可調(diào)度工序集順序確定組內(nèi)工序調(diào)度次序。由于同一兄弟工序組內(nèi)工序連續(xù)調(diào)度且組內(nèi)工序具有同一緊后工序，因此若組內(nèi)工序所需加工設(shè)備均不相同，組內(nèi)各工序調(diào)度次序?qū)φ{(diào)度過程無影響；若組內(nèi)工序所需加工設(shè)備相同，優(yōu)先調(diào)度進(jìn)入可調(diào)度工序集時(shí)刻較早的工序，可有效提高設(shè)備利用率。綜上所述，兄弟工序組內(nèi)工序調(diào)度次序按各工序進(jìn)入可調(diào)度工序集時(shí)刻的先后順序調(diào)度。
[0014]本發(fā)明方法通過對(duì)兄弟工序組采取掛起操作，使被選中的兄弟工序組可以在組內(nèi)工序均可調(diào)度后盡早得到調(diào)度，從而令該工序組對(duì)應(yīng)的緊后工序更早進(jìn)入可調(diào)度工序集，即關(guān)鍵路徑上的后續(xù)工序更早得到與其它工序并行加工的機(jī)會(huì)。該方法可以在不破壞動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法思想的前提下，使較晚可開始加工的工序盡早進(jìn)入可調(diào)度工序集，而傳統(tǒng)調(diào)度方法未考慮進(jìn)行兄弟工序成組調(diào)度，是對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度方法的優(yōu)化。
[0015]本發(fā)明方法首先按動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法在可調(diào)度工序集中選出一個(gè)工序，然后建立兄弟工序組并判斷此時(shí)該組內(nèi)工序是否均可調(diào)度，若均可調(diào)度則成組調(diào)度該兄弟工序組，否則掛起該工序組，直到該組內(nèi)所有工序均可調(diào)度，立即調(diào)度該工序組。本方法達(dá)到了對(duì)動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法揚(yáng)長(zhǎng)避短的作用，在處理綜合調(diào)度問題上可以獲得更優(yōu)的解。
[0016]【附圖說明】:
附圖1是“彩虹-4”無人機(jī)樣機(jī)生產(chǎn)的部分加工裝配圖例。
[0017]附圖2是本發(fā)明根據(jù)附圖1中加工時(shí)間成本及加工所需加工設(shè)備建立的產(chǎn)品加工樹圖例。
[0018]附圖3是本發(fā)明的工序調(diào)度流程圖。
[0019]附圖4是本發(fā)明的成組調(diào)度過程加工樹變化圖例。
[0020]附圖5是本發(fā)明的最后一工序組所在加工樹圖例。
[0021]附圖6是同組工序所需加工設(shè)備相同時(shí)，優(yōu)先調(diào)度不同工序?qū)Ρ雀侍貓D。
[0022]附圖7是現(xiàn)有方法對(duì)附圖2所示加工樹的調(diào)度結(jié)果甘特圖。
[0023]附圖8是本發(fā)明針對(duì)附圖2所示加工樹的調(diào)度結(jié)果甘特圖。
[0024]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，其特征是:該方法主要包括如下步驟:模塊一，兄弟工序組劃分模塊，根據(jù)工序?qū)傩詫⑴c工序同緊后工序的所有緊前工序劃分成一個(gè)組，形成兄弟工序組，所有調(diào)度均以工序組為單位調(diào)度；模塊二，組內(nèi)工序處理模塊，按動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法在可調(diào)度工序集中選出一個(gè)工序，如果該工序所屬兄弟工序組內(nèi)所有工序均在可調(diào)度工序集中，則按組內(nèi)各工序進(jìn)入可調(diào)度工序集的先后次序調(diào)度該組各工序，若該工序所屬兄弟工序組內(nèi)工序不全在可調(diào)度工序集中，則將該工序組標(biāo)記為掛起工序組，暫不調(diào)度該工序組；模塊三，喚醒掛起模塊，若新加入可調(diào)度工序集中的工序?yàn)樗鶎賿炱鸸ば蚪M內(nèi)最后一個(gè)不可調(diào)度工序，則將該工序組立即成組調(diào)度，可按模塊二處理。
[0025]實(shí)施例2:
上述的基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法的兄弟工序成組綜合調(diào)度方法，所述的調(diào)度方法具體實(shí)施步驟如下:
步驟1:在加工樹中計(jì)算各工序結(jié)點(diǎn)到根結(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度；
步驟2:根據(jù)工序?qū)傩詫?duì)加工樹所有工序劃分兄弟工序組，即將與工序同緊后工序的所有緊前工序劃分成一個(gè)組；
步驟3:對(duì)初始加工樹內(nèi)各葉子結(jié)點(diǎn)工序按動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑法確定加入可調(diào)度工序集順序;
步驟4:判斷此時(shí)可調(diào)度工序集是否為空，如可調(diào)度工序集不為空，繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟16;
步驟5:判斷可調(diào)度工序集中路徑最長(zhǎng)的未掛起工序是否唯一，如果唯一選取該工序向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟14;
步驟6:判斷該工序所屬兄弟工序組內(nèi)工序是否均在可調(diào)度工序集中，如果均在可調(diào)度工序集中繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟15; 步驟7:調(diào)度該工序所屬兄弟工序組內(nèi)所有工序，兄弟工序組內(nèi)工序調(diào)度次序按各工序進(jìn)入可調(diào)度工序集的先后順序；
步驟8:應(yīng)用首次適應(yīng)算法對(duì)已確定調(diào)度次序的各工序確定加工時(shí)間；
步驟9:刪除可調(diào)度工序集中已調(diào)度的工序，刪除加工樹中已調(diào)度的結(jié)點(diǎn)；
步驟10:將上述成組調(diào)度后產(chǎn)生的一個(gè)新可調(diào)度工序加入可調(diào)度工序集；
步驟11:判斷該新可調(diào)度工序所屬工序組是否為掛起工序組，如果是繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟5;
步驟12:判斷該工序所屬工序組內(nèi)工序是否均在可調(diào)度工序集中，如果不是繼續(xù)向下執(zhí)行，否則跳轉(zhuǎn)至步驟7;
步驟13:對(duì)該工序不做處理，跳轉(zhuǎn)至步驟5;
步驟14:選取用時(shí)最少的工序，跳轉(zhuǎn)至步驟6;
步驟15:將該工