[发明专利]一种车间布局调度的低熵协同优化方法

说明书

一种车间布局调度的低熵协同优化方法，包括：步骤1：分析车间布局调度的低熵；步骤2：关联优化和设计车间布局调度；步骤3：构建车间布局调度的低熵协同优化模型，包括：确定车间布局调度的低熵协同优化多目标指标、构建车间布局调度的低熵协同优化数学模型；步骤4：求解基于同态变换和DDEACA算法的车间布局调度低熵协同优化，包括：进行同态变换求解、提出两阶段动态差分智能细胞机多目标优化算法DDEACA。本发明将低熵引入车间布局调度协同优化问题，符合当前低熵化制造模式；用同态变换方法和DDEACA算法求解车间布局调度难题；提供车间布局调度的协同优化结果，为有效解决车间布局调度问题提供了一种行之有效的方法。

技术领域

本发明涉及一种车间布局调度集成优化方法。

背景技术

高效的物流系统和生产作业计划是现代制造企业立足市场的关键，企业物流的核心是车间物流，车间物流主要涉及两个方面：布局和调度，两者相互耦合。车间布局调度问题实质就是一个多目标优化问题。

目前对车间布局和调度的研究基本处于相对独立研究状态、未有效融合；通常采取先完成车间布局优化设计再进行车间调度优化处理，在调度完成之前进行布局优化是基于预先确定的工序加工设备的假设；而不同的车间布局也会影响调度结果；在车间布局调度低熵协同优化的建模和求解等方面有待进一步完善。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述不足，针对目前车间布局调度集成优化特点，提出了一种车间布局调度的低熵协同优化方法。

一种车间布局调度的低熵协同优化方法，包括以下步骤：

步骤1：分析车间布局调度的低熵；

熵是表示系统状态的一个函数，是系统混乱度的量度，系统内的熵越高，系统的混乱程度就越高。低熵极化需要一个封闭的可逆过程，且不需要平衡态。布局自然发展趋向是在自组织作用下不断增加着熵值，随着熵值的增加，导致土地布局系统复杂性的增加。面向低熵的车间布局调度系统熵变表达式构建如下：

dS＝d_eS+d_iS (1)

式中：d_eS为车间系统与外部环境信息交换时形成的熵流，称为外熵变；d_iS为由车间系统内部产生，称为内熵变。系统的总熵变dS取决于外熵变d_eS与内熵变d_iS竞争的结果。由热力学第二定律可知，d_eS符号性质不定，即

d_iS项永不为负，即

因此，一个开放系统的熵变(动态车间布局调度问题亦是如此)存在如下几种情况：

①若

则系统向无序化方向演化

②若dS＝0(d_iS＝-d_eS且d_eS＜0)

则系统处于稳定状态，并满足最小熵产生原理。

③若dS＜0(d_eS＜0且|d_iS|＜|d_eS|)

则系统向有序演化。

面向低熵的车间布局调度，即要解决原有车间布局不合理、物流迂回、在制品多、浪费严重、调度混乱等问题，使车间生产系统实现低熵化运作。

步骤2：关联优化和设计车间布局调度；