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基于改进型遗传算法的电镀行车柔性调度设计

2021-02-05郭帝江

山西电子技术 2021年1期

杜 斌,郭帝江

(中国电子科技集团公司第二研究所,山西 太原 030024)

1 绪言

随着电镀生产工艺流程越来越复杂,以及电镀产品呈现出小批量多品种的态势,这就需要电镀企业在电镀行车柔性调度方面达到更高层次的自动化、智能化[1]。通过学习发现国内外许多针对先进电镀产线制造系统[2-4],镀件在工位间的搬运动作基本都是由计算机控制的电镀行车完成。目前,行车调度问题主要依赖于混合整数规划、分支定界以及绘画行车运行图等精确算法[5,6]。但上述算法只适用于求解小规模调度问题,在大规模复杂行车调度问题上,只能依靠智能算法求解。因此,对具备柔性调度的电镀行车而言能极大的提高整个生产线的生产效率,提升产品质量有着非常重大的意义。

本文依据企业的实际生产需求,为具有柔性电镀时间的电镀行车调度问题提出了一种改进型遗传算法(Improved Genetic Algorithm, IGA)。该算法中染色体编码方式采用电镀行车搬运次序,依据不同行车调度特征算法产生了初生代种群,同时,该算法通过在交叉变异操作中运用邻域运算,从而避免了迭代冗余,消除了传统遗传算法(Traditional Genetic Algorithm, TGA)中优化种群难以保证的缺点,加快了收敛速度。实验最后通过对电镀产线中的案例分别进行了测试对比,验证了该算法的可行性和有效性。

2 调度问题描述和模型建立

电镀产线中调度单元基本是由一组工艺、功能槽位和电镀行车组成。工位号为0、1、2…,N,N+1,其中0和N+1为上、下料工位。镀件在某个工位上i的浸渍时间ti具有一定的柔性范围,即ti的上下限值[ai,bi]。……

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