吴序一 非量产模式下车间调度的改进遗传算法 F高的方向移动 26算法流程 3算法实践分析 综合上述,本文提出的应用于非量产模式下车 间调度的改进遗传算法流程,如图2 在Epms系统中,将以上提出的算法嵌入到 系统的车间调度模块中,收到满意效果.下面以16 算法开始 台8类设备组成的制造系统和截取自生产实例数据 遗传编码 的3个制品部分工序包括6个物料46道工序), 来说明该方法的有效性 初始化:产生初始群体 表1是算例中非量产制造系统设备的主要工 选择个体进行遗传操作 种、设备类型和停工时段等信息,工种编号在系统 中不直接显示.表2表示参加调度的制品物料及其 交叉操作 对应的加工工艺和加工工时.括号外的加工顺序工 种编号对应表1的工种编号,以此决定该工序在哪 变异操作 类设备上进行加工 解码操作 图3是算例的计算结果界面及甘特图.经多次 实验,该算法在较少遗传代数下即可改进收敛.该 个体适应度值评估并从遗传 操作前后两个群体中选择最 系统还可用于典型调度问题的调度实验,通过对标 优个体组成下一代群 准pb-shop调度问题FI6进行20次随机调度实 验,发现在设定简单参数(初始种群个体数16, 满足中止条件 进化群体个体数12,交叉基因率P′=0.42.变异 基因率P′=0.09)10代内即可得到次优解57或 算法结束 58,20代内可得到最优解55在本算例中,设定 遗传参数:初始种群个体数20,进化群体个体数 图2流程示意图 12,交叉基因率P′=0.42.变异概率P。′=0.09 Fg. 2 Flow chart of the a lgor ithm 20次随机实验均在20代内得到最优解 表1算例使用的加工工序集 Table 1 O pera tin set in the exam ple 设备代号 主要工种 工种编 设备类型 CNC T. CNC T2 CNC 不中断可切入类 DR TI DR 12 Drilling钻削 中断类 EDM TI, EM 12 HM电火花 不中断可切入类 LA TI, LA T2 Late车削 中断类 Polishing抛光 中断类 SG TI SG TI Grind ing磨削 中断类 SM TI SM T Milling铣削 中断类 WC TI WC TI wie.cut慢走丝线切割8不中断可切入类 注:设置周一至周六80~18W为工作时间,其余时间为停工时段 201994-2009ChinaacademicJOurnalElectromicPublishingHousedllrightsreservedhp:/www.cnki.ner© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 3期 吴序一 , 等 : 非量产模式下车间调度的改进遗传算法 275 F高的方向移动. 216 算法流程 综合上述 , 本文提出的应用于非量产模式下车 间调度的改进遗传算法流程 , 如图 2. 图 2 流程示意图 Fig12 Flow chart of the a lgor ithm 3 算法实践分析 在 E2p rom s系统中 , 将以上提出的算法嵌入到 系统的车间调度模块中 , 收到满意效果. 下面以 16 台 8类设备组成的制造系统和截取自生产实例数据 的 3个制品部分工序 (包括 6个物料 46道工序 ) , 来说明该方法的有效性. 表 1是算例中非量产制造系统设备的主要工 种、设备类型和停工时段等信息 , 工种编号在系统 中不直接显示. 表 2表示参加调度的制品物料及其 对应的加工工艺和加工工时. 括号外的加工顺序工 种编号对应表 1的工种编号 , 以此决定该工序在哪 类设备上进行加工. 图 3是算例的计算结果界面及甘特图. 经多次 实验 , 该算法在较少遗传代数下即可改进收敛. 该 系统还可用于典型调度问题的调度实验 , 通过对标 准 job2shop调度问题 FT06 [ 2 ]进行 20次随机调度实 验 , 发现在设定简单参数 (初始种群个体数 16, 进化群体个体数 12, 交叉基因率 Pc ′= 0142, 变异 基因率 Pm ′= 0109) 10代内即可得到次优解 57或 58, 20代内可得到最优解 55. 在本算例中 , 设定 遗传参数 : 初始种群个体数 20, 进化群体个体数 12, 交叉基因率 Pc ′= 0142, 变异概率 Pm ′= 0109. 20次随机实验均在 20代内得到最优解. 表 1 算例使用的加工工序集 Table 1 O pera tion set in the exam ple 设备代号 主要工种 工种编号 设备类型 CNC_T1 , CNC_T2 CNC 1 不中断可切入类 DR_T1 ,DR_T2 D rilling钻削 2 中断类 EDM_T1, EDM_T2 EDM电火花 3 不中断可切入类 LA_T1, LA_T2 Lathe车削 4 中断类 PL_T1, PL_T2 Polishing抛光 5 中断类 SG_T1, SG_T1 Grinding磨削 6 中断类 SM_T1, SM_T1 M illing铣削 7 中断类 WC_T1, WC_T1 W ire - cut慢走丝线切割 8 不中断可切入类 注 :设置周一至周六 8∶00～18∶00为工作时间 ,其余时间为停工时段