(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211046308.0 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430000 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 唐红涛　李悦　王磊　杜百岗　 郭钧　杨志杰　黄浪　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 刘琳 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/10(2012.01) G06Q 50/04(2012.01)G06F 30/17(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造 智能调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于改进灰狼优化算法 的分布式制造企业智能调度方法， 考虑了生产加 工过程中机器故障、 原材料缺失等不确定因素， 将工件的工序加工时间定义为三角模糊数， 构建 了以最小化最大模糊完工时间为优化目标的数 学模型设计了一种简单高效的改进灰狼优化算 法IGWO来求解该调度模型。 针对分布式车间采用 了一种基于工序、 车间和加工设备的三维编码和 解码方式， 通过混合初始化策略提高初始化种群 质量， 利用基于非线性控制参数和自适应惯性权 重的更新机制对种群位置更新公 式做出调整， 采 用基于变邻域搜索的局部搜索策略。 本发明提出 的方法能均衡算法的全局探索和局部开发能力， 在求解分布式制造模式下的调度优化问题时具 有较强的稳定性。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115130789 A 2022.09.30 CN 115130789 A 1.一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造智能调度方法， 其特征在于： 包括以下步 骤： 步骤S1： 对目标分布式车间设定预设条件、 基本参数和约束条件， 并基于最小化最大模 糊完工时间为目标设定优化目标函数， 构建 分布式制造生产调度模型； 步骤S2： 获取每个工序在不同车间的不同加工设备的模糊加工时间， 所述模糊加工时 间表示为三角模糊数 = （t1,t2,t3） ， 其中 表示第i个工件的第j个工序在第q个车间的 第k个加工 设备上加工的模糊加工时间， t1表示最短加工时间， t2表示最可能的加工时间， t3 表示最长的加工时间； 步骤S3： 基于所述分布式制造生产调度模型和模糊加工时间 ， 设定编码和解码算 法； 步骤S4： 基于所述编码和解码算法， 采用改进灰狼优化算法对所述分布式制造生产调 度模型进行求 解， 得到最优调度方案 。 2.根据权利要求1所述的一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造智能调度方法， 其 特征在于： 所述基本参数包括： N： 工件总数； F： 车间总数； q： 车间索引，  q= 1， 2，…， F； k： 加工设备索引， k  = 1， 2，…， mq； i： 工件索引， i  = 1， 2，…， N； j： 工序索引； Fq： 第q个车间； mq： 车间q中的加工设备总数； Mq,k： 车间q中的第k台加工设备； Ji： 第i个工件； ui： 工件i的工序数； Oi,j： 工件i的第j道工序； r： 加工顺序索引； ： 工序Oi,j在加工设备Mq,k上加工所需要的模糊加工时间； ： 加工设备Mq,k上加工的第r 道工序的模糊开始加工时间； Qq,k： 加工设备Mq,k上加工的工序数目； ： 工序Oi,j的模糊开始加工时间； ： 工序Oi,j的模糊结束加工时间； ： 工件i的模糊完成加工时间； ： 所有工件的最大模糊完 工时间； ： 0‑1变量， 若工序Oi,j在加工设备Mq,k上加工， 则 =1， 否则为0；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115130789 A 2： 0‑1变量， 若工序Oi,j是加工设备Mq,k上加工的第r 道工序， 则 =1， 否则为0 。 3.根据权利要求2所述的一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造智能调度方法， 其 特征在于： 所述约束条件具体包括： 1） 零部件的任意工序Oi,j的模糊完工时间等于该工序的模糊开始加工时间加上模糊加 工时间， 具体等式约束如下： 2） 零部件的任意相邻工序之间存在严格的加工顺序约束， 同一零部件的某道工序Oi,j+1 必须在其紧前工序Oi,j加工完成后方 可加工， 具体公式如下： 3） 任意车间的所有加工设备都存在约束， 即同一台加工设备同一 时间最多只能加工一 道工序， 具体公式如下： 4） 对于任意零部件Ji而言， 一旦被分配至指定车 间Fq， 则其所有工序都应在该车 间进行 加工， 具体公式如下： 5） 对任意工序Oi,j而言只能选择一个车间中的一台加工设备进行加工， 具体如下： 6） 任意工序Oi,j只能被所选择的加工设备加工一次， 不能重复加工， 具体公式如下： 7） 任意工序的开始加工时间的取值范围均大于等于 0， 具体公式如下： 。 4.根据权利要求3所述的一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造智能调度方法， 其 特征在于： 所述优化目标函数为： 式中 ， 表示第i个工件最后一道工序的模糊结束加工时间。 5.根据权利要求1所述的一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造智能调度方法， 其 特征在于： 步骤S3中所述编码的具体方法为： 采用三维编码方式， 以向量X=[Xo|Xp|Xm]表示 一个可行解， 其中Xo表示工序排序层， Xp表示车间分配层， Xm表示加工设备选择层。 6.根据权利要求5所述的一种基于改进灰狼优化算法的分布式制造智能调度方法， 其 特征在于： 步骤S4中所述改进灰狼优化 算法包括以下步骤： 步骤S41： 采用混合多策略的种群初始化方法， 生成初始化种群； 步骤S42： 计算所述初始化种群表征为三角模糊数的适应度值， 并基于三角模糊数的比权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115130789 A 3