含机器人的作业车间双资源智能优化调度

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1、第uw卷第w期机器人∂²¯quwo²qwΡΟΒΟΤussu年z月∏¯¼oussu文章编号}tssu2swwykussulsw2svwu2swΞ含机器人的作业车间双资源智能优化调度孙志峻朱剑英k南京航天航空大学机电工程学院南京utsstyl摘要}用遗传算法研究了含机器人的作业车间双资源调度优化问题o提出了一种将遗传算法和分派规则相结合的调度算法o将加工机床和机器人合理地分配给加工任务o使评价指标获得最优q最后给出了此调度算法的仿真结果o证明该算法是可行的o并获得良好的结果q关键词}车间调度~遗传算法~机器人中图分类号}×

2、°uw文献标识码}ΑΓΕΝΕΤΙΧΑΛΓΟΡΙΤΗΜΒΑΣΕΔΑΠΠΡΟΑΧΗΤΟΙΝΤΕΛΛΙΛΓΕΝΤΟΠΤΙΜΙΖΑΤΙΟΝΦΟΡΣΧΗΕΔΥΛΙΝΓΟΦΔΥΑΛ−ΡΕΣΟΥΡΧΕΣΩΙΤΗΡΟΒΟΤΣ≥«¬2∏±¬¤±2¼¬±ªkΜεχηατρονιχΕνγινεερινγΙνστιτυτεΝανϕινγΥνιϖερσιτψοφΑεροναυτιχσiΑστροναυτιχσoΝανϕινγutsstylΑβστραχτ}¤¶¨§²±ª¨±¨·¬¦¤¯ª²µ¬·«°¶o§∏¤¯2µ¨¶²∏µ¦¨¦²±¶·µ¤¬

3、±¨§²¥2¶«²³2¶¦«¨§∏¯¬±ª³µ²¥¯¨°º¬·«µ²¥²·¶¬¶¶·∏§¬¨§q±¨º¶¦«¨§∏¯¬±ª¤¯ª²µ¬·«°¬¶³µ²³²¶¨§oº«¬¦«¦²°¥¬±¨¶ª¨±¨·¬¦¤¯ª²µ¬·«°¶¤±§§¬¶³¤·¦«¬±ªµ∏¯¨¶q·µ¨¤2¶²±¤¥¯¼¤¶¶¬ª±¶·«¨µ¨¶²∏µ¦¨¶²©°¤¦«¬±¨¶¤±§µ²¥²·¶·²²¥¶qƒ¬±¤¯¯¼o¤¶¬°∏¯¤·¬²±¨¬¤°³¯¨¬¶³µ¨¶¨±·¨§·²¬¯¯∏¶2·µ¤·¨·«¨©¨¤¶¬¥¬¯¬·¼²©·«¨¤¯ª²µ¬

4、·«°¤±§¬·¬¶¦²±©¬µ°¨§·«¤··«¨µ¨¶∏¯·¶¤µ¨ª²²§qΚεψωορδσ}²¥¶«²³¶¦«¨§∏¯¨oª¨±¨·¬¦¤¯ª²µ¬·«°¶oµ²¥²·1引言kΙντροδυχτιονl调度问题o就是难上加难的问题q在最近十年中o有一些学者用模拟和启发式方法研究双资源作业车间到目前为止o大量的关于作业车间调度的文献调度问题q一些决策规则被用在模拟方法中o以分配资料只考虑单资源k机床l的情况q国际上有少量学工人≈uov q但是o采用模拟方法要得到一个最优解o需者研究了由于工人的技术熟练程度与工作能

5、力的不要花费较长的时间~另一方面o由于采用局部贪婪启同o不同工人操作设备的种类和数量也是不同的情发式策略≈w o很可能陷入局部最优的陷阱q逐渐地o况q在这种情况下o一个工人需要操纵数台机床设随着遗传算法在传统的旅行商问题求解的成功运备q一般地o对于车间加工能力可能受到机床和工人用o学者们开始把注意力集中到遗传算法o用它来解同时制约的这种系统o称其为双资源作业车间k§∏¤¯2决制造系统中的计划和调度问题≈x∗

6、 q≈t µ¨¶²∏µ¦¨¶¦²±¶·µ¤¬±¨§²¥2¶«²³o≤lq但与生产本文对含机器人的作业车间调度问题

7、进行了研力发达的国家相比o我国的人工费低廉o不太会出现究o并提出了解决方法q由于机器人属于贵重设备o一个工人管理数台机床的情况~相反o由于设备购置不可能为每台机床配备一台o这里设定一台机器人和管理费用居高不下o不可能为每台机床配备一套为三台机床服务q机器人的作用是在加工之前和加完整的工装设备q工之后o负责工件的上料和下料q类似这样的机器人车间作业调度问题在数学上属于°完备问题o代表了一类生产资源o它们与操作工人这种生产资求其最优解是数学尚未解决的难题q对于双资源的Ξ基金项目}国家自然科学基金重大项目kx

8、

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11、资助q收稿日期}usstps

12、pts第uw卷第w期孙志峻等}含机器人的作业车间双资源智能优化调度vwv源的不同之处在于}在一道工序的加工过程当中o操工q由于一道工序可以在多台机床上被加工o在调度作工人作为资源被占用的时间与加工时间一致o操过程中就必须根据当时加工车间的实际情况o为工作工人在这段时间内不可能为其他工序服务~而机序选择合适的机床和机器人o以满足某种评价指标q器人作为资源被占用的时间被分成两段o分别是上这个过程是本作业车间调度的核心和难点o也是古料时间和下料时间o但机器人在该工序加工过程中o典作业车间调度所欠

13、缺的q完全可能被另一道工序征用q如文中所述的机器人车间的生产能力受到机床设备和机器人这两种所代表的生产资源还有物料运输车等等q生产资源的制约q各种不同类型的机床设备总数是本文基于遗传算法提出了一种调度算法o来有六台o标记为Μκkκtouo,oyl~一台机器人需要为效地分配机床和机器人以达到某种最佳评价指标o三台机床服务o进行加工前