欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019112961322
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述基于改进型粒子群算法的订单排产方法,包括:步骤S1、建立生产费用目标函数和生产时间目标函数;

步骤S2、对生产费用目标函数和生产时间目标函数进行归一化处理,并对归一化处理后的目标函数线性加权得到综合目标函数;

步骤S3、根据所述综合目标函数建立手套订单排产数学模型;

步骤S4、采用改进型粒子群算法求解所述手套订单排产数学模型,得到最优的手套订单排产方案;

其中,所述改进型粒子群算法中惯性权重w的动态计算公式如下:w=winit(1-Dt)(1-Et)

式中winit为初始惯性权重,Dt为粒子群多样性,Et为进化速度;

所述进化速度Et表示当前全局最优解 所对应的适应度 与上一次迭代过程中的全局最优解 所对应的适应度 之比:所述粒子群多样性Dt表示所有手套机生产设备在同一时刻加工各产品数据的差异程度,其计算公式如下:式中m为种群规模,u为种群中的第u个粒子,n为粒子的维度,d为粒子的第d维, 为第u个粒子在第t次迭代中的第d维的位置, 为第u个粒子在第t次迭代中的第d维的最优解。

2.如权利要求1所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述建立生产费用目标函数和生产时间目标函数,包括:建立生产费用目标函数Sm如下:

式中Sm为订单加工过程中的总加工费用,L为订单总数,N为订单中手套的类型总数,M为手套机生产设备的数量,fij为第i台手套机生产设备Di生产第j类手套的单位费用,xijk为订单k在第i台手套机生产设备Di安排生产第j类手套的个数;

建立生产时间目标函数TEm如下:

并且TDmik的计算公式如下:

TDmik=[xijk/a]·Δt2+xijk·tij+Δt1式中a为一卷织线能织的手套个数,单位:个/卷,Δt2为手套机生产设备换一次织线的时间,tij为第i台手套机生产设备上生产每个第j类手套所需要的时间,Δt1为手套机生产设备更换花型的时间。

3.如权利要求2所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述对生产费用目标函数和生产时间目标函数进行归一化处理,并对归一化处理后的目标函数线性加权得到综合目标函数,包括:得到综合目标函数f(x)如下:

式中α1,α2为加权系数,α1α2≥0,Smmin为生产费用目标函数的最小值,TEmmin为生产时间目标函数的最小值;

并且加权系数α1,α2的动态计算公式如下:

α1=abs(sin(2πt/F))

α2=1-α1

式中t为当前的迭代次数,即第t次迭代,F为权重变化频率,预设为常数。

4.如权利要求3所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述根据综合目标函数建立手套订单排产数学模型,包括:建立手套订单排产数学模型如下:

式中ODkj为订单k需求生产第j类手套的数量,ΔODkj为订单k需求生产第j类手套数量的允许误差量,TDmik为订单k在手套机生产设备Di上所需的生产时间,BTi为手套机生产设备Di允许安排订单的开始时间,OTk为订单k的交货时间。

5.如权利要求4所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,采用改进型粒子群算法求解所述手套订单排产数学模型,得到最优的手套订单排产方案,包括:步骤S4.1、设定粒子群的种群规模为m,粒子的维度数为n,n=MNL,最大迭代次数为tmax,设定权重变换频率的值F;

步骤S4.2、初始化粒子的位置x0和v0,将粒子的个体最优值PPu设为当前位置,PPg设为初始化群体中最佳粒子的位置;

步骤S4.3、以综合目标函数f(x)作为粒子的适应度函数,计算粒子的适应度、个体最优值PPu和全局最优值PPg;

步骤S4.4、判断改进型粒子群算法是否满足收敛条件,如果满足,则直接转步骤S4.8;

否则执行步骤S4.5;

步骤S4.5、对粒子群中的所有粒子执行以下操作,具体步骤如下:步骤S4.5.1、计算粒子群多样性Dt、进化速度Et和惯性权重w;

步骤S4.5.2、更新第u个粒子的位置xu和速度vu:步骤S4.5.3、计算位置xu的不可行度NF(xu);

步骤S4.6、若NF(xu)=1,则根据修正规则修正位置xu,然后执行步骤S4.7;否则直接执行步骤S4.7;

步骤S4.7、迭代次数t加1,如果t<tmax,则更新目标函数的加权系数α1,α2,并转步骤S4.3;否则转步骤S4.8;

步骤S4.8、输出全局最优值PPg作为最优的手套订单排产方案,改进型粒子群算法运行结束。

6.如权利要求5所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述步骤S4.5.2中更新第u个粒子的位置xu和速度vu,包括:速度vu更新公式如下:

位置xu更新公式如下:

式中, 为第u个粒子在第t+1次迭代中的第d维的速度, 为第u个粒子在第t次迭代中的第d维的最优解, 为全局在第t次迭代中的第d维的最优解,c1、c2为学习因子,r1、r2为常数,m是种群规模,n是粒子的维度。

7.如权利要求5所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述步骤S4.5.3中计算位置xu的不可行度NF(xu),包括:一个位置xu的不可行度NF(xu)表示为:

式中OTk为订单k的交货时间,BTi为手套机生产设备Di允许安排订单的开始时间,ODkj为订单k需求生产第j类手套的数量,ΔODkj为订单k需求生产第j类手套数量的允许误差量,xijk为订单k在第i台手套机生产设备Di安排生产第j类手套的个数。

8.如权利要求5所述的基于改进型粒子群算法的订单排产方法,其特征在于,所述步骤S4.6中若NF(xu)=1,则根据修正规则修正位置xu,包括:

1)若第u个粒子不满足订单产量约束的上限条件ODkj+ΔODkj,则通过缩减最小维的方法,解决产量过量的情况;若不满足订单产量约束的下限条件ODkj-ΔODkj,则通过增添最大维的方法,解决产量不足的情况;

2)若第u个粒子不满足订单生产时间约束 则缩减超过规定生产时限的最后一维的手套数。