CN112346427A - 调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法 - Google Patents

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Abstract

调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法。本发明方法包括：首先，根据条件驱动和父路径长优先原则将工艺树中工序驱动还原到甘特图中形成初始甘特图，按照图中相同设备工序的排列顺序建立与各设备一一对应的默认入队序列，对符合可提前调度原则的最先加工的非叶子节点工序，分别调整该工序与其紧前工序在默认入队序列的位置，将所有默认入队序列中的相同设备工序依次加入到对应的就绪队列中，最后，再根据条件驱动原则将各就绪队列的工序依次出队还原到新甘特图中，本发明通过合理调整同设备上工序的加工次序，可得到新的更优的调度方案。

Description

调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法
技术领域
本发明涉及一种调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法。
背景技术
有关的大量综合调度方法，对得到的调度结果没有进行过进一步优化。
在综合调度得到的初始甘特图中，对相同设备工序在时间轴方向上的排序进行调整，即安排后加工的相同设备工序提前调度，变换相同设备工序的加工次序，按此偏序关系还原的新甘特图，可以得到更优的调度结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法：首先，根据条件驱动和父路径长优先原则将工艺树中工序驱动还原到甘特图中形成初始甘特图，按照图中相同设备工序沿时间轴方向的排列顺序建立与各设备一一对应的默认入队序列。
然后，对符合可提前调度原则的最先加工的非叶子节点工序，分别调整该工序与其紧前工序在默认入队序列的位置，使后加工的相同设备工序提前加工，将所有默认入队序列中的相同设备工序依次加入到对应的就绪队列中。
最后，再根据条件驱动原则将各就绪队列的工序依次出队还原到新甘特图中，与初始甘特图比较调度结果，通过对非叶子节点工序，合理调整同设备上工序的加工次序，可得到新的更优的调度方案。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法：，该方法主要包括如下步骤：首先，根据条件驱动和父路径长优先原则将工艺树中工序驱动还原到甘特图中形成初始甘特图，按照图中相同设备工序的排列顺序建立与各设备一一对应的默认入队序列，对符合可提前调度原则的最先加工的非叶子节点工序，分别调整该工序与其紧前工序在默认入队序列的位置，将所有默认入队序列中的相同设备工序依次加入到对应的就绪队列中，最后，再根据条件驱动原则将各就绪队列的工序依次出队还原到新甘特图中，与初始甘特图比较调度结果，通过对非叶子节点工序，合理调整同设备上工序的加工次序，可得到新的更优的调度方案。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的调度方法具体实施步骤如下：
步骤1：根据条件驱动和父路径长优先原则，将工艺树中工序从叶子节点开始还原到甘特图中，得到初始的甘特图；
步骤2：相同设备工序在甘特图中沿时间轴正向排列，根据该次序对每组相同设备工序建立默认入队序列；
步骤3：从工艺树的非叶子节点中下一最先加工的工序开始，寻找符合可提前调度原则的工序，并判断该工序其紧前工序是否需要调整；
步骤4：调整该工序在其默认入队序列中的位置，若其紧前工序需要调整则继续对紧前工序进行所在默认入队序列的位置调整；
步骤5：若存在n个设备，则建立n个对应的就绪队列，并将所有默认入队序列中的相同设备工序加入就绪队列，形成n个相同设备工序组成的就绪队列；
步骤6：采用条件驱动将就绪队列中的相同设备工序出队，还原到新甘特图中；
步骤7：得到的甘特图纯加工时间比原甘特图好则输出，否则删除默认入队序列和就绪队列转步骤2，若全部遍历完则输出初始甘特图作为最终调度结果。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的根据条件驱动和父路径长优先原则，将工艺树中工序从叶子节点开始还原到甘特图中，即对工艺树中的工序，满足以下两种情况：其紧前工序一旦加工完毕且设备此时正处于空闲；或其紧前工序已经加工完毕且设备上加工的工序此时刚加工完毕；则驱动该工序还原到甘特图中此刻对应的位置上，直到所有工序被还原到甘特图，若发生多相同设备工序被同时驱动，则选择父路径长的工序优先还原到甘特图。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的从工艺树的非叶子节点中最先加工的工序开始，寻找符合可提前调度原则的工序，并判断该工序其紧前工序是否需要调整，即分如下两种情况：1）设某工序J，J的紧前工序J1的加工完毕时间为t1，J在甘特图中的加工开始时间为t，若t大于t1，则工序J可提前调度，2）若t等于t1，但J1的紧前工序J2的加工完毕时间t2小于J1的加工开始时间，则工序J可提前调度且紧前工序J1需要调整。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的调整该工序在其默认入队序列中的位置，若其紧前工序需要调整则继续对紧前工序进行所在默认入队序列的位置调整，即设可提前调度工序J所在默认入队序列为：J3，J，J4，调整J与J3的位置，形成新的默认序列：J，J3，J4，若紧前工序J1需要调整则设其所在默认入队序列为：J5，J1，J6，调整J1与J5位置，形成新的默认序列：J1，J5，J6。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的采用条件驱动将就绪队列中的相同设备工序出队，还原到新甘特图中，即设就绪队列Q：J，J3，J4，若队列中工序满足其紧前工序刚加工完毕且其为队首元素，则出队还原至新甘特图对应的位置上。
有益效果：
1.本发明在生成甘特图的过程中由于采用条件驱动，减少了过多的对工序路径的分析，较快生成调度结果，减少时间复杂度。
本发明为寻找更优的调度方案，在初始甘特图调度结果的基础上，安排后加工的且符合可提前调度原则的相同设备工序提前加工，使其后序工序的加工时间提前，从而缩短产品加工纯用时。
附图说明：
附图1是本发明的产品加工顺序图。
附图2是本发明的条件驱动流程图。
附图3是本发明的调整工序所在默认入队序列位置的流程图。
附图4是本发明的工艺树结构图。
附图5是本发明针对附图4所示工艺树的调度结果甘特图。
附图6是本发明针对附图3所示工艺树的初始甘特图，也是现有技术得到的甘特图。
具体实施方式：
实施例1：
一种调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是：该方法主要包括如下步骤：首先，根据条件驱动和父路径长优先原则将工艺树中工序驱动还原到甘特图中形成初始甘特图，按照图中相同设备工序的排列顺序建立与各设备一一对应的默认入队序列，对符合可提前调度原则的最先加工的非叶子节点工序，分别调整该工序与其紧前工序在默认入队序列的位置，将所有默认入队序列中的相同设备工序依次加入到对应的就绪队列中，最后，再根据条件驱动原则将各就绪队列的工序依次出队还原到新甘特图中，与初始甘特图比较调度结果，通过对非叶子节点工序，合理调整同设备上工序的加工次序，可得到新的更优的调度方案。
实施例2：
上述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的调度方法具体实施步骤如下：
步骤1：根据条件驱动和父路径长优先原则，将工艺树中工序从叶子节点开始还原到甘特图中，得到初始的甘特图；
步骤2：相同设备工序在甘特图中沿时间轴正向排列，根据该次序对每组相同设备工序建立默认入队序列；
步骤3：从工艺树的非叶子节点中下一最先加工的工序开始，寻找符合可提前调度原则的工序，并判断该工序其紧前工序是否需要调整；
步骤4：调整该工序在其默认入队序列中的位置，若其紧前工序需要调整则继续对紧前工序进行所在默认入队序列的位置调整；
步骤5：若存在n个设备，则建立n个对应的就绪队列，并将所有默认入队序列中的相同设备工序加入就绪队列，形成n个相同设备工序组成的就绪队列；
步骤6：采用条件驱动将就绪队列中的相同设备工序出队，还原到新甘特图中；
步骤7：得到的甘特图纯加工时间比原甘特图好则输出，否则删除默认入队序列和就绪队列转步骤2，若全部遍历完则输出初始甘特图作为最终调度结果。
实施例3：
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的根据条件驱动和父路径长优先原则，将工艺树中工序从叶子节点开始还原到甘特图中，即对工艺树中的工序，满足以下两种情况：其紧前工序一旦加工完毕且设备此时正处于空闲；或其紧前工序已经加工完毕且设备上加工的工序此时刚加工完毕；则驱动该工序还原到甘特图中此刻对应的位置上，直到所有工序被还原到甘特图，若发生多相同设备工序被同时驱动，则选择父路径长的工序优先还原到甘特图。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的从工艺树的非叶子节点中最先加工的工序开始，寻找符合可提前调度原则的工序，并判断该工序其紧前工序是否需要调整，即分如下两种情况：1）设某工序J，J的紧前工序J1的加工完毕时间为t1，J在甘特图中的加工开始时间为t，若t大于t1，则工序J可提前调度，2）若t等于t1，但J1的紧前工序J2的加工完毕时间t2小于J1的加工开始时间，则工序J可提前调度且紧前工序J1需要调整。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的调整该工序在其默认入队序列中的位置，若其紧前工序需要调整则继续对紧前工序进行所在默认入队序列的位置调整，即设可提前调度工序J所在默认入队序列为：J3，J，J4，调整J与J3的位置，形成新的默认序列：J，J3，J4，若紧前工序J1需要调整则设其所在默认入队序列为：J5，J1，J6，调整J1与J5位置，形成新的默认序列：J1，J5，J6。
所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，所述的采用条件驱动将就绪队列中的相同设备工序出队，还原到新甘特图中，即设就绪队列Q：J，J3，J4，若队列中工序满足其紧前工序刚加工完毕且其为队首元素，则出队还原至新甘特图对应的位置上。
实施例4：
将工艺树上工序还原至初始甘特图，如附图4所示，工序间约束关系，工序号，唯一加工设备，加工用时；如附图1中第一步所示，将附图4工艺树中工序驱动还原生成初始甘特图，具体流程如附图2左所示：定义一个时刻t，t时刻下工艺树若非空，从工艺树树中寻找满足驱动条件的工序，例如t=0时，工艺树所有工序均未被还原，找到工序J1，J2，J3不存在紧前工序，即可以看成紧前工序加工完毕，且相关设备处于空闲，则将J1，J2，J3还原到开始加工时刻与t对应的位置上如附图4，并将J1，J2，J3从工艺树中删除，t自增，循环迭代，若某次迭代下，存在相同设备工序同时满足驱动条件，则选择父路径长的工序，将工艺树中所有的工序还原到甘特图中后如附图6所示。
实施例5：
将初始甘特图中相同设备工序按序建立默认入队序列，如附图6所示分别对设备A，B，C，D建立序列，将J2，J7，J6按该次序加入到对应A的默认入队序列，将J5，J4，R按序加入到对应B的默认序列，将J1，J8按序加入到对应C的默认序列，将J3加入到对应D的默认序列。
实施例6：
从初始甘特图中找到最早加工的符合可提前调度原则的非叶子节点工序，即在附图6中最早加工的非叶子节点为J5，根据可提前调度原则，J5的开始时间与其紧前工序的加工完毕时间相等，且其紧前工序J2不存在紧前工序，则J5不符合可提前调度；因此从附图6中寻找下一最先加工的非叶子节点工序J4，J8，根据可提前调度原则J8的开始加工时间等于其紧前工序J5的加工完毕时间，且J5的开始加工时间等于紧前工序J2的加工完毕时间，因此J8不符合可提前调度，J4的开始加工时间大于其紧前工序J1的加工完毕时间，因此J4符合可提前调度原则，且其紧前工序J1不需要调整。
实施例7：
调整默认入队序列中相同设备工序次序，即锁定J4所在的默认入队序列：J5，J4，R，将工序J4调整到J5之前形成新序列：J4，J5，R，其它未调整的默认序列不变。
将默认入队序列的工序加入到对应的就绪队列中，即将A，B，C，D四个设备对应的默认入队序列中的工序加入到各就绪队列中，形成四个队列：J2，J7，J6；J4，J5，R；J1，J8；J3。
实施例8：
采用条件驱动将就绪队列中的工序还原到新的甘特图中，如附图2右图所示，定义开始时刻t，判断t下的各队首工序是否满足驱动条件，例如：当t=0时，队首工序J2，J1，J3满足驱动条件，则将这些工序还原到开始时间与t对应的位置上，t自增，重复上述操作直到所有就绪队列为空，还原生成的新甘特图如附图5所示，可知附图5的甘特图显示的产品加工纯用时为23，优于附图6，因此通过调整相同设备工序的调度次序可以使初始的调度结果得到优化。

Claims (6)

1.调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是：首先，根据条件驱动和父路径长优先原则将工艺树中工序驱动还原到甘特图中形成初始甘特图，按照图中相同设备工序的排列顺序建立与各设备一一对应的默认入队序列，对符合可提前调度原则的最先加工的非叶子节点工序，分别调整该工序与其紧前工序在默认入队序列的位置，将所有默认入队序列中的相同设备工序依次加入到对应的就绪队列中，最后，再根据条件驱动原则将各就绪队列的工序依次出队还原到新甘特图中，与初始甘特图比较调度结果，通过对非叶子节点工序，合理调整同设备上工序的加工次序，可得到新的更优的调度方案。
2.根据权利要求1所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是：所述的调度方法具体实施步骤如下：
步骤1：根据条件驱动和父路径长优先原则，将工艺树中工序从叶子节点开始还原到甘特图中，得到初始的甘特图；
步骤2：相同设备工序在甘特图中沿时间轴正向排列，根据该次序对每组相同设备工序建立默认入队序列；
步骤3：从工艺树的非叶子节点中下一最先加工的工序开始，寻找符合可提前调度原则的工序，并判断该工序其紧前工序是否需要调整；
步骤4：调整该工序在其默认入队序列中的位置，若其紧前工序需要调整则继续对紧前工序进行所在默认入队序列的位置调整；
步骤5：若存在n个设备，则建立n个对应的就绪队列，并将所有默认入队序列中的相同设备工序加入就绪队列，形成n个相同设备工序组成的就绪队列；
步骤6：采用条件驱动将就绪队列中的相同设备工序出队，还原到新甘特图中；
步骤7：得到的甘特图纯加工时间比原甘特图好则输出，否则删除默认入队序列和就绪队列转步骤2，若全部遍历完则输出初始甘特图作为最终调度结果。
3. 根据权利要求1或2所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是: 根据条件驱动和父路径长优先原则，将工艺树中工序从叶子节点开始还原到甘特图中，即对工艺树中的工序，满足以下两种情况：其紧前工序一旦加工完毕且设备此时正处于空闲；或其紧前工序已经加工完毕且设备上加工的工序此时刚加工完毕；则驱动该工序还原到甘特图中此刻对应的位置上，直到所有工序被还原到甘特图，若发生多相同设备工序被同时驱动，则选择父路径长的工序优先还原到甘特图。
4.根据权利要求1或2所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是：从工艺树的非叶子节点中最先加工的工序开始，寻找符合可提前调度原则的工序，并判断该工序其紧前工序是否需要调整，即分如下两种情况：1）设某工序J，J的紧前工序J1的加工完毕时间为t1，J在甘特图中的加工开始时间为t，若t大于t1，则工序J可提前调度，2）若t等于t1，但J1的紧前工序J2的加工完毕时间t2小于J1的加工开始时间， 则工序J可提前调度且紧前工序J1需要调整。
5.根据权利要求1或2所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是：所述的调整该工序在其默认入队序列中的位置，若其紧前工序需要调整则继续对紧前工序进行所在默认入队序列的位置调整，即设可提前调度工序J所在默认入队序列为：J3，J，J4，调整J与J3的位置，形成新的默认序列：J，J3，J4，若紧前工序J1需要调整则设其所在默认入队序列为：J5，J1，J6，调整J1与J5位置，形成新的默认序列：J1，J5，J6。
6.根据权利要求1或2所述的调整甘特图中同设备工序调度次序的综合调度方法，其特征是：所述的采用条件驱动将就绪队列中的相同设备工序出队，还原到新甘特图中，即设就绪队列Q：J，J3，J4，若队列中工序满足其紧前工序刚加工完毕且其为队首元素，则出队还原至新甘特图对应的位置上。
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CN113359648A (zh) * 2021-07-01 2021-09-07 哈尔滨理工大学 相同设备上虚拟调整时长的综合调度算法
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