基于改進(jìn)蛙跳算法的離散制造車間調(diào)度模型研究

王 朝，潘順發(fā)，方 博，周 林，張海濤，唐紅濤

(武漢理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，湖北 武漢 430070)

機(jī)械行業(yè)中鑄件占機(jī)械產(chǎn)品總產(chǎn)量的80%，鑄造行業(yè)是離散制造企業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)[1]。鑄造行業(yè)推動(dòng)自身信息化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)鑄造行業(yè)整體的智能化、自動(dòng)化、信息化水平是未來鑄造行業(yè)發(fā)展面臨的關(guān)鍵問題[2]。大部分鑄件的生產(chǎn)模式是砂型鑄造。砂型鑄造分為混砂、造型、制芯、熔煉和清理5道工序。考慮鑄件造型的復(fù)雜性，鑄造企業(yè)普遍采用人工班組進(jìn)行造型和制芯。混砂和熔煉工序是鑄造的主要工序，某批次鑄件訂單任務(wù)確定投產(chǎn)后，混砂在造型之前加工，熔煉在限定時(shí)間段內(nèi)獨(dú)立加工。Dos等[3]探討熔煉爐在單階段內(nèi)熔煉多少合金的問題，采用改進(jìn)元啟發(fā)算法求解，計(jì)算結(jié)果在自動(dòng)化鑄造企業(yè)中得到了應(yīng)用和驗(yàn)證。對鑄造工藝剖析，將其轉(zhuǎn)變成經(jīng)典柔性流水車間調(diào)度優(yōu)化問題。柔性流水車間調(diào)度問題作為一種典型的優(yōu)化組合問題，一般通過智能算法用于求解該類問題。張其亮等[4]采用一種混合粒子群算法解決不考慮工件運(yùn)輸條件約束的柔性流水車間調(diào)度問題，首先采用粒子群算法解決機(jī)器資源調(diào)度，然后確定工件加工順序，最終通過平移計(jì)算差值算法求解目標(biāo)函數(shù)值。畢孝儒等[5]采用一種新型人工蜂群算法，采用全局最優(yōu)蜜源搜索策略強(qiáng)化改良算法的探索能力,避免算法出現(xiàn)陷入局部最優(yōu)現(xiàn)象。筆者結(jié)合國內(nèi)砂型鑄造車間單件小批量模式下鑄件的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，針對砂型鑄造的熔煉工序具有多約束的特征，提出熔煉工序弱化機(jī)制，建立以總完工時(shí)間最小為目標(biāo)的柔性流水車間調(diào)度模型。……