多因素影响下的印染生产调度模型研究(3)
3.2 模型目标函数
调度模型的目标函数定义为:在保证能按时完成订单的前提下,使得订单完成的提前期最小。
式中:Li是加工订单i要经过的工序。
调度模型中所求的最优解就是使得目标函数
(Tiu+CTiu+Xijl×Cijv)}表示所有订单所需的加工时间,而表示所有未按时完工订单的惩罚,N是个足够大的正参数。目标函数的作用:要使目标函数最大,就要小,而N是个足够大的正参数,这就逼迫尽可能地小,即最大地使订单按时完成;要使目标函数最大,就要大,即最大地使订单的加工周期长。 所以,目标函数式(10)能有效地促使所有订单的完成时间尽可能接近各自的交货期,而又使得订单的延期最小。
4 实例分析
本案例要调度的订单共5个,这些订单涉及的工艺和工艺路线如图2所示,共9道工序。
图2 案例订单涉及的印染生产工艺流程
表1给出了这些订单要经过的工序和每一工序上的加工设备。
表1订单涉及的工序和设备工序号工序名包含的设备号1翻缝、烧毛12退浆、煮练、氧漂23冷堆34退卷45丝光56预定型67染色78柔软、拉幅89预缩9
表2给出了5个订单的产品信息,包括订单名称、产品名称、产品颜色、产品生产数量、客户要求的交货期和产品加工的工艺路线。
表2订单的相关数据订单颜色交货期工艺路线I1黑色201,3,4,5,6,7,8,9I2石头色231,2,5,7,8,9I3淡黄251,2,5,7,8,9I4驼黄301,2,5,7,8,9I5橙色361,3,4,5,6,7,8,9
印染产品的加工从翻缝开始到包装结束要经过近20道工序,但不是所有的产品都要经过所有这些工序。如,表2中的全棉弹力帆布要经过9道工序,而全棉斜纹只经过6道工序,这是因为不同的产品对工艺有不同的要求,包括坯布质地和产品的颜色,如灯芯绒和平布对加工工艺的要求就不同,这也是印染调度是 Job Shop 问题的原因。
根据案例的求解结果,画出如图3所示的甘特图,图3中的U1表示设备1,I1表示订单1,如,订单1(I1)经过9道工序,在每一道工序使用的设备分别是U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9。虚线和实线之间的时间间隔表示二道工序之间的推小车时间与设备准备时间之和。
图3 考虑工序间隙和染色机清洗的案例甘特图
工序7是染色工艺,订单2在完成丝光工序后进行染色,从图3看出,在染色时要清洗机器。这是因为,订单1产品的颜色是黑色的,而订单2产品的颜色是灰色的,图3指出,染色机U7是先加工订单1的,然后再加工订单2,黑比石头色要深的多,所以要清洗。
从图3还可以看出,调度结果染色机只清洗了一次。这是因为订单1、2、3、4和5产品的颜色分别是黑色、石头色、淡黄、骆黄色和橙色,后面四种颜色差别较小,而从图3看出,染色机加工的顺序是订单1、2、3、4和5,所以后面染色机就不需要再清洗。
5 结 语
本文通过对生产过程优化调度模型和印染生产工艺的研究,在现有模型的基础上,充分考虑了染色生产过程各工序间隙和染色机清洗两大主要影响因素,制定了相关调度规则。通过案例仿真,获得调度结果并以甘特图的形式展现,验证了考虑工序间隙和染色剂清洗调度模型的有效性和可行性。
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文章来源:《印染》 网址: http://www.yrzzs.cn/qikandaodu/2020/1225/400.html
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