CN105511432B - 基于路径长度的工序串综合调度方法 - Google Patents
基于路径长度的工序串综合调度方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105511432B CN105511432B CN201510899795.9A CN201510899795A CN105511432B CN 105511432 B CN105511432 B CN 105511432B CN 201510899795 A CN201510899795 A CN 201510899795A CN 105511432 B CN105511432 B CN 105511432B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- processing technology
- path length
- node
- tree
- technology tree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
Abstract
基于路径长度的工序串综合调度方法。目前的综合调度研究忽略了串行工序的紧密度，从而影响产品完成时间。本发明方法包括：该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕。实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于路径长度的工序串综合调度方法。
背景技术
对于树状结构的复杂单产品，如果采取先加工后装配的方式制造，必然割裂产品加工和装配内在可并行处理的关系，影响产品制造效率。于是，出现了树状结构的复杂单产品加工和装配一同处理的综合调度方法。综合调度方法采取同时加工和装配的方式制造，能提高产品生产的内在并行程度，使产品制造效率提高。
已有的综合调度方法忽略了串行工序之间紧密度的问题。创新采取工序序列排序方法从加工工艺树的整体出发将工序按其所在工序序列的长短进行排序，之后按照该顺序依次使用首次适应策略调度工序，最终形成产品调度计划，提高了串行工序的紧密度。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于路径长度的工序串综合调度方法，该方法提出按工序串排序的方法，可以在保证并行性的同时提高串行工序的紧密度。并采用首次适应的调度方法，选择当前情况下每个工序的最早开始加工时间，使产品整体完成时间提前。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种基于路径长度的工序串综合调度方法，该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕。实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。
所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，所述的调度方法具体实施步骤如下：
步骤1：判断加工工艺树是否为空，是则转至7，否则转至2；
步骤2：为加工工艺树上的所有现存的叶子结点计算路径长度；
步骤3：找到路径长度最长的叶子结点，判断是否唯一，是则转至5，否则转至4；
步骤4：选择路径上工序最多的叶子结点；
步骤5：从该叶子结点开始，将其和其当前加工工艺树中的全部前序工序依次入栈S，并在加工工艺树中删除；
步骤6：然后再将S栈中的结点依次出栈，入队列Qu，转至1；
步骤7：对Qu作出队操作，取得当前调度工序Wi；
步骤8：判断Wi是否为空，是转至13，否则转至9；
步骤9：设工序Wi的加工时间为ti，加工设备为Mi，其前序工序的加工结束时间为ETi-1；
步骤10：以时间点ETi-1为起点在工序Wi的加工设备Mi上寻找第一个能安排工序Wi进行加工的机器空闲时间STi；
步骤11：以STi为加工开始时间调度工序Wi；
步骤12：转至步骤7；
步骤13：输出调度结果甘特图。
所述的加工工艺树是彼此之间有加工先后顺序约束的工序集合，其中一个节点是一个工序，带箭头的直线代表加工偏序关系，节点中的数字按先后顺序分别代表工序名称、加工设备号和加工时间，例如：A10/2/9代表工序为A10工序，加工设备号为2，加工时间为9。
所述的工序串是彼此之间具有串行关系，且每道工序最多具有唯一紧前工序和唯一紧后工序的工序序列。
所述的路径是指逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路。
所述的路径长度是逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路上所有工序的加工时间总和为该节点的路径长度。
所述的首次适应是为加工工序在其加工设备上寻找以其前序工序加工结束时间点为起点的第一个能安排该工序加工的机器空闲时间段。
有益效果：
1.本发明采用将加工工艺树中各工序的偏序关系逆置形成逆序加工工艺树的方法，使得每个加工工序的紧前工序唯一，这样调度工序时减少了确定工序开始加工时间需考虑的因素，便于计算。
2.本发明采用将加工工艺树中各工序的偏序关系逆置形成逆序加工工艺树的方法，使得每个加工工序的紧前工序唯一，这样增加了同父节点的各子节点之间的并行性。
3.本发明方法从产品加工工艺树的整体出发，计算找出当前状态下路径长度最长的叶子结点，并将其和其所在工序串中工序加入备选调度工序队列Qu，同时将该工序序列中所有工序在加工工艺树中删除，然后继续计算产生次长工序串，依此类推。根据工序所在工序串的长短确定其调度顺序，保证工序并行处理的同时，提高了串行工序的紧密度。
4. 本发明方法采用首次适应策略安排调度工序，使每个工序都能当前情况下找到最早的开始加工时间，提高了工序间的并行性。
附图说明：
附图1是本发明的产品加工工序调度流程图。
附图2是本发明的工序串排序方法流程图。
附图3是本发明中用于说明的逆序产品加工工艺树图例。
附图4是本发明针对附图3所示工艺树的调度结果甘特图。
附图5是现有基于工序的调度方法对附图3所示工艺树的调度结果甘特图。
附图6是现有基于设备的调度方法对附图3所示工艺树的调度结果甘特图。
具体实施方式：
实施例1：
一种基于路径长度的工序串综合调度方法，该方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕。实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果。
实施例2：
上述的基于路径长度的工序串综合调度方法，所述的调度方法具体实施步骤如下：
步骤1：判断加工工艺树是否为空，是则转至7，否则转至2；
步骤2：为加工工艺树上的所有现存的叶子结点计算路径长度；
步骤3：找到路径长度最长的叶子结点，判断是否唯一，是则转至5，否则转至4；
步骤4：选择路径上工序最多的叶子结点；
步骤5：从该叶子结点开始，将其和其当前加工工艺树中的全部前序工序依次入栈S，并在加工工艺树中删除；
步骤6：然后再将S栈中的结点依次出栈，入队列Qu，转至1；
步骤7：对Qu作出队操作，取得当前调度工序Wi；
步骤8：判断Wi是否为空，是转至13，否则转至9；
步骤9：设工序Wi的加工时间为ti，加工设备为Mi，其前序工序的加工结束时间为ETi-1；
步骤10：以时间点ETi-1为起点在工序Wi的加工设备Mi上寻找第一个能安排工序Wi进行加工的机器空闲时间STi；
步骤11：以STi为加工开始时间调度工序Wi；
步骤12：转至步骤7；
步骤13：输出调度结果甘特图。
实施例3：
上述的加工工艺树是彼此之间有加工先后顺序约束的工序集合，其中一个节点是一个工序，带箭头的直线代表加工偏序关系，节点中的数字按先后顺序分别代表工序名称、加工设备号和加工时间，例如：A10/2/9代表工序为A10工序，加工设备号为2，加工时间为9。
上述的工序串是彼此之间具有串行关系，且每道工序最多具有唯一紧前工序和唯一紧后工序的工序序列。
上述的路径是指逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路。
上述的路径长度是逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路上所有工序的加工时间总和为该节点的路径长度。
上述的首次适应是为加工工序在其加工设备上寻找以其前序工序加工结束时间点为起点的第一个能安排该工序加工的机器空闲时间段。
实施例4：
上述的基于路径长度的工序串综合调度方法，以工序串排序方法确定工序的调度顺序，提高串行工序紧密度：
计算找出当前状态下路径长度最长的叶子结点，并将其和其所有前序工序所组成的集合确定为工序串，并将工序串上的工序从叶节点开始依次入栈s并出栈s入队Qu，然后将该工序串中所有工序在加工工艺树中删除，然后继续计算产生次长工序串。依此类推，最终队列Qu中工序的先后顺序即工艺树中工序的调度顺序。
实施例5：
上述的基于路径长度的工序串综合调度方法，采用首次适应调度策略调度工序，为每一工序寻找当前状态下的最早开始加工时间。
实施例6：
上述的基于路径长度的工序串综合调度方法，如附图1所示，即为本发明的产品加工流程图例，图中介绍了产品加工过程以及用到的算法：
以下将结合附图1中的产品加工流程图来对本技术的具体执行流程进行说明。如图3所示，设产品加工工序数为11，需要在四台设备上加工完成。首先利用工序和工序之间以及工序和设备之间的约束关系，将产品加工过程构建成工艺树模型，树上节点由工序号、设备号和工序加工时间三要素组成。节点之间的连线表示工序间的约束关系，箭头方向由紧前工序指向紧后工序，只有在紧前工序加工结束后，该工序才可变为可调度工序。
实施例7：
上述的基于路径长度的工序串综合调度方法，实例对比：
下面将本发明调度技术与现有的较为优秀的基于工序的综合调度技术和现有的较为优秀的基于设备的综合调度技术进行实例对比。
附图5为采用现有的较为优秀的基于工序的综合调度技术对附图3所示的图例进行调度的结果甘特图。附图6为采用现有的较为优秀的基于设备的综合调度技术对附图3所示的图例进行调度的结果甘特图。通过对比附图4、附图5和附图6可以看出，本发明的调度技术由于优先调度长工序串上的工序，且调度工序A6、A7和A8时应用首次适应策略为其选择最早加工开始时间，提高了串行工序之间的紧密度，有效缩短了加工总时间。
因此，本发明提出的调度技术是对目前综合调度技术的优化。
Claims (6)
1.一种基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是: 该调度方法包括如下步骤：采用将加工工艺树中加工工序的偏序关系取反，得到逆序加工工艺树；计算逆序加工工艺树中的每个叶节点的路径长度；选取当前路径长度最大的叶节点所在路径，以叶节点为起点依次寻找前序工序，直到该路径上的最后一个工序i，然后从i工序开始依次将其与其后序工序加入到备选调度工序集合当中等待调度，并在加工工艺树中将这些串行工序删除；依次计算加工工艺树中其它叶节点并做上述处理至到加工工艺树为空；按照备选调度工序集合中工序的待加工顺序，依次选择工序且按照首次适应的方法将其安排到加工设备上，直到所有工序调度完毕;实现了在保证工序并行处理的基础上，提高串行工序的紧密度，优化了调度结果;
所述的调度方法的具体实施步骤如下：
步骤1：判断加工工艺树是否为空，是则转至7，否则转至2；
步骤2：为加工工艺树上的所有现存的叶子结点计算路径长度；
步骤3：找到路径长度最长的叶子结点，判断是否唯一，是则转至5，否则转至4；
步骤4：选择路径上工序最多的叶子结点；
步骤5：从该叶子结点开始，将其和其当前加工工艺树中的全部前序工序依次入栈S，并在加工工艺树中删除；
步骤6：然后再将S栈中的结点依次出栈，入队列Qu，转至1；
步骤7：对Qu作出队操作，取得当前调度工序Wi；
步骤8：判断Wi是否为空，是转至13，否则转至9；
步骤9：设工序Wi的加工时间为ti，加工设备为Mi，其前序工序的加工结束时间为ETi-1；
步骤10：以时间点ETi-1为起点在工序Wi的加工设备Mi上寻找第一个能安排工序Wi进行加工的机器空闲时间STi；
步骤11：以STi为加工开始时间调度工序Wi；
步骤12：转至步骤7；
步骤13：输出调度结果甘特图。
2.根据权利要求1所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是：所述的加工工艺树是彼此之间有加工先后顺序约束的工序集合，其中一个节点是一个工序，带箭头的直线代表加工偏序关系，节点中的数字按先后顺序分别代表工序名称、加工设备号和加工时间。
3.根据权利要求1所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是：所述的工序串是彼此之间具有串行关系，且每道工序最多具有唯一紧前工序和唯一紧后工序的工序序列。
4.根据权利要求1所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是：所述的路径是指逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路。
5.根据权利要求1所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是：所述的路径长度是逆序加工工艺树的根节点到某个节点的通路上所有工序的加工时间总和为该节点的路径长度。
6.根据权利要求1所述的基于路径长度的工序串综合调度方法，其特征是：所述的首次适应是为加工工序在其加工设备上寻找以其前序工序加工结束时间点为起点的第一个能安排该工序加工的机器空闲时间段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510899795.9A CN105511432B (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 基于路径长度的工序串综合调度方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510899795.9A CN105511432B (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 基于路径长度的工序串综合调度方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105511432A CN105511432A (zh) | 2016-04-20 |
| CN105511432B true CN105511432B (zh) | 2018-08-10 |
Family
ID=55719496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510899795.9A Active CN105511432B (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 基于路径长度的工序串综合调度方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105511432B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108595253A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-09-28 | 哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 | 基于原子节点业务集的时变路径QoS保障调度方法及装置 |
| CN110084436B (zh) * | 2019-05-08 | 2023-03-21 | 哈尔滨理工大学 | 一种动态保证关键路径工序调度的二车间综合调度方法 |
| CN112115848B (zh) * | 2020-09-16 | 2022-09-06 | 哈尔滨理工大学 | 低质量指纹图像的残缺区域处理方法 |
| CN112327786A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-05 | 哈尔滨理工大学 | 设备非占用时间段动态调整的综合调度方法 |
| CN112766811B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-06-28 | 吉林师范大学 | 一种动态调整叶节点工序的综合调度方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103034614B (zh) * | 2012-12-19 | 2016-12-28 | 哈尔滨理工大学 | 基于关键路径和任务复制的单任务多核调度方法 |
| CN103336723B (zh) * | 2013-07-21 | 2017-03-29 | 哈尔滨理工大学 | 基于关键路径的适应处理器内核紧缺调度方法 |
| CN104678959B (zh) * | 2015-01-28 | 2017-09-26 | 哈尔滨理工大学 | 便于不同设备多车间综合调度的部件分解方法 |
| CN104732355B (zh) * | 2015-04-07 | 2018-12-21 | 哈尔滨理工大学 | 设备空闲时间段调整的设备驱动综合调度方法 |
-
2015
- 2015-12-09 CN CN201510899795.9A patent/CN105511432B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105511432A (zh) | 2016-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105511432B (zh) | 基于路径长度的工序串综合调度方法 | |
| CN104732355B (zh) | 设备空闲时间段调整的设备驱动综合调度方法 | |
| CN110059886A (zh) | 考虑设备批处理的单组工序同时结束的综合调度方法 | |
| CN102279888B (zh) | 一种任务调度方法和系统 | |
| CN103336723B (zh) | 基于关键路径的适应处理器内核紧缺调度方法 | |
| CN106970604B (zh) | 一种基于蚁群算法的多目标工件调度算法 | |
| CN109961237B (zh) | 动态局部最优树的综合调度方法 | |
| CN111369036B (zh) | 一种基于Dijkstra算法的综合调度方法 | |
| CN102411306A (zh) | 一种基于蜂社会自组织模型的混流装配生产调度控制方法 | |
| CN102402461A (zh) | 一种基于作业规模的均衡调度方法 | |
| CN110084436B (zh) | 一种动态保证关键路径工序调度的二车间综合调度方法 | |
| CN110458326B (zh) | 一种分布式阻塞型流水线调度的混合群智能优化方法 | |
| CN1805365A (zh) | Web服务分级服务质量处理器及处理方法 | |
| CN109934393A (zh) | 一种需求不确定下生产计划与调度的集成优化方法 | |
| CN104536814A (zh) | 一种处理工作流的方法和系统 | |
| CN106487889B (zh) | 一种面向云数据中心的任务与数据联合部署方法 | |
| CN104035327A (zh) | 一种啤酒糖化过程的生产调度优化方法 | |
| CN110134064B (zh) | 加工路径优化方法及装置 | |
| CN112907152A (zh) | 多组同时完工工序综合调度的多功能设备预选矩阵方法 | |
| CN110378583A (zh) | 一种拟关键路径同设备相邻工序互换方法 | |
| CN102663128A (zh) | 一种大规模协同过滤的推荐系统 | |
| CN109993460A (zh) | 一种存在非紧密衔接多设备工序的综合调度方法 | |
| CN111026534B (zh) | 云计算环境下基于多种群遗传算法的工作流执行优化方法 | |
| Indusree et al. | Enhanced round robin CPU scheduling with burst time based time quantum | |
| CN111080172A (zh) | 双动态长路径二车间综合调度方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |