[发明专利]基于遗传模拟退火算法的成形车间节能调度方法

摘要

本发明公开了一种基于遗传模拟退火算法的成形车间节能调度方法，其步骤包括：第一：生成初始生产方案；第二：设定分析周期；第三：构建成形车间加工总类能耗及加工时间的生产模型；第四：设定相应约束条件，形成多目标优化模型；第五：采集相关信息，并用遗传模拟退火算法根据采集的信息对多目标优化模型进行求解，得出本分析周期的生产方案；第六：判断本分析周期的生产方案是否优于上一分析周期生产方案，若是则根据本分析周期的生产方案安排生产，否则根据上一分析周期生产方案继续生产；第七：进入下一生产周期并返回第五步。本发明实时获得能耗最低、耗时最短的最优生产方案进行生产加工，从而提高生产率并降低生产成本和能耗。

主权项

1.一种基于遗传模拟退火算法的成形车间节能调度方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、根据历史经验生成初始生产方案；步骤2、根据实际需求，设定分析周期为τ，令μτ表示第μ个分析周期，并初始化μ＝1；令初始生产方案为第μ‑1个分析周期(μ‑1)τ的生产方案；步骤3、以车间加工总能耗最低及加工总时间最小为调度目标，构建如式(1)所示的成形车间加工各类能耗及加工时间的生产模型：E_total＝E_w+E_c+E_u+E_t+E_a  (1)式(1)中，E_total表示生产加工总能耗；E_w表示成形车间中压力机加工冲压件所需能耗；E_c表示成形车间中压力机换模调整所需能耗；E_u表示成形车间中压力机保持运行状态所需能耗；E_t表示成形车间中冲压件运输所需能耗；E_a表示成形车间中各类辅助设备所需能耗；步骤4、根据实际生产情况，设定相应的约束条件，并与所述生产模型共同形成如式(2)所示的多目标生产优化模型；式(2)中，n和m表示冲压件的批号；p表示冲压件的序号；k表示压力机的序号；i表示冲压件加工工序序号；t_nik表示第n批冲压件的第i道工序在第k台压力机上加工完成所需时间；R_nik表示第k台压力机开始加工第n批冲压件的第i道工序的时刻；Z_nik表示第n批冲压件的第i道工序在第k台压力机上加工完成的时刻；H_nik表示第k台压力机加工第n批冲压件的第i道工序时开始换模调整的时刻；S_nik表示第n批冲压件在完成第i‑1道工序后，由第k‑1台压力机运送到第k台压力上进行第i道工序加工的运输时间；α_nmk表示第k台压力机加工第n批冲压件的时间是否早于加工第m批冲压件时间，若是，则令α_nmk为1，否则令α_nmk为0；β_pik表示第p个冲压件的第i道工序是否在第k台压力机上加工，若是，则令β_pik为1，否则令β_pik为0；T_n为第n批冲压件完工时间，N为冲压件的总批数；步骤5、采集当前第μ个分析周期μτ的相关信息，并使用遗传模拟退火算法对所述多目标生产优化模型进行求解，得到当前第μ个分析周期μτ的生产方案；步骤6、判断所述当前第μ个分析周期μτ的生产方案是否优于第μ‑1个分析周期(μ‑1)τ的生产方案，若是，则表示所述当前第μ个分析周期μτ的生产方案为最优方案，并根据所述最优方案安排生产，否则，仍然根据第μ‑1个分析周期(μ‑1)τ的生产方案继续生产；步骤7、令μ+1赋值给μ，并返回步骤5。