摘 要：我們先行考慮最簡單的情況即：完成一道工序即可加工完成的物料，且在該過程中沒有發(fā)生1%概率的故障。在這樣的工作設(shè)定下，顯然若GRV是順序（即將物料按CNC1--8號的順序在CNC上放料的）進行放料，則完成第一輪放料后開始判斷是在7，8號為中間等待7，8號CNC完成節(jié)省時間還是返回1，2號CNC中間等待其完成后加料節(jié)省時間。此后循環(huán)往復(fù)的判斷，則得出的結(jié)論是：在完成一道工序且不存在1%的故障時該系統(tǒng)是循環(huán)往復(fù)的進行1--8號的放料和產(chǎn)生熟料的。

最后我們考慮需要兩道生產(chǎn)工序的物料在生產(chǎn)過程中發(fā)生故障的問題：對于這個問題本論文擬采用設(shè)置優(yōu)先等級的方法對RGV進行調(diào)度，當(dāng)CNC已經(jīng)發(fā)生故障問題后，原有的設(shè)置比例問題已經(jīng)不再適用，RGV要開始優(yōu)先處理發(fā)生故障類型的物料，讓生產(chǎn)另一種物料的CNC稍稍延遲調(diào)用RGV，這樣可以達到整體生產(chǎn)個數(shù)最大的全局最優(yōu)解，避免了單種工序完成較多單發(fā)生了貨物積壓的情況。

關(guān)鍵詞：歐幾里得距離；線性回歸

一、問題重述

8臺計算機數(shù)控機床、1輛軌道式自動引導(dǎo)車、1條RGV直線軌道、1條上料傳送帶、1條下料傳送帶等附屬設(shè)備組成。（1）一道工序的物料加工作業(yè)情況，每臺CNC安裝同樣的刀具，物料可以在任一臺CNC上加工完成；（2）兩道工序的物料加工作業(yè)情況，每個物料的第一和第二道工序分別由兩臺不同的CNC依次加工完成；（3）CNC在加工過程中可能發(fā)生故障（概率約為1%），每次故障排除時間介于10～20分鐘之間，故障排除后即刻加入作業(yè)序列。要求分別考慮一道工序和兩道工序的物料加工作業(yè)情況。

任務(wù)：對一般問題進行研究，給出RGV動態(tài)調(diào)度模型和相應(yīng)的求解算法；

二、問題分析

任務(wù)一的分析：

問題一：若GRV是順序進行放料，則完成第一輪放料后開始判斷是在7，8號為中間等待7，8號CNC完成節(jié)省時間還是返回1，2號CNC中間等待其完成后加料節(jié)省時間。得出的結(jié)論是：在完成一道工序且不存在1%的故障時該系統(tǒng)是循環(huán)往復(fù)的進行1--8號的放料和產(chǎn)生熟料的。

現(xiàn)在我們考慮一道工序即可加工完成的物料在生產(chǎn)時CNC產(chǎn)生了1%的故障。我們可以沿用剛剛的問題分析，即使有CNC發(fā)生了故障，在故障處理中的這段10到20分鐘時間內(nèi)RGV處理CNC生產(chǎn)完成的熟料和放下生料的過程依然是除去該壞掉的CNC后的順序排列。不同刀具的個數(shù)確定問題：在討論刀具個數(shù)問題時，我們首先要遵循的前提條件是經(jīng)過兩個不同刀具工序處理的物料在數(shù)值上幾乎相等這樣才不會出現(xiàn)到達規(guī)定時間后還有大量的未完成兩道工序的物料存在。最后我們考慮需要兩道生產(chǎn)工序的物料在生產(chǎn)過程中發(fā)生故障的問題：對于這個問題本論文擬采用設(shè)置優(yōu)先等級的方法對RGV進行調(diào)度，當(dāng)CNC已經(jīng)發(fā)生故障問題后，原有的設(shè)置比例問題已經(jīng)不再適用，RGV要開始優(yōu)先處理發(fā)生故障類型的物料，讓生產(chǎn)另一種物料的CNC稍稍延遲調(diào)用RGV，這樣可以達到整體生產(chǎn)個數(shù)最大的全局最優(yōu)解，避免了單種工序完成較多單發(fā)生了貨物積壓的情況。

三、問題假設(shè)

1、安裝同種刀具的CNC加工作業(yè)時間相同

2、RGV移動后便可以開始工作，無時間間隔

3、CNC故障后的修復(fù)時間皆為15分鐘

四、模型的建立與求解

首先，分析完成一道工序即可加工完成的物料，且在該過程中沒有發(fā)生1%概率的故障。在這樣的工作設(shè)定下，經(jīng)過算法程序計算，若GRV是將物料按CNC1--8號的順序在CNC上進行放料，則完成第一輪放料后開始判斷是在7，8號中間等待7，8號CNC完成節(jié)省時間還是返回1，2號CNC中間等待其完成后加料節(jié)省時間。此后循環(huán)往復(fù)的判斷RGV應(yīng)該給第幾臺CNC上料。

針對一道工序且不考慮故障影響的情況，我們可簡化RGV的運動過程，將其運動視為簡單的點與點間的運動。我們依據(jù)貪心算法，通過一系列局部最優(yōu)的選擇，即貪心選擇來達到總體最優(yōu)，即CNC的總工作時間最長?，F(xiàn)在我們考慮一道工序即可加工完成的物料在生產(chǎn)時CNC產(chǎn)生了1%的故障。我們可以沿用剛剛的思路，即使有CNC發(fā)生了故障，在故障處理中的這段10到20分鐘時間內(nèi)RGV處理CNC生產(chǎn)完成的熟料和放下生料的過程依然是除去該壞掉的CNC后的順序排列。在CNC重新修好后，其立即參與新一輪的生產(chǎn)。那么解決這個問題的核心就是如何將這個1%的故障放入程序中，我們建立的模型針對該問題有以下幾種考慮：

①隨機生成一個0--99的數(shù)。②生成隨機數(shù)的時候，八臺CNC會隨機有一臺機器發(fā)生故障，我們將這個故障轉(zhuǎn)化為模型建立中的一個很大的數(shù)值M，這個數(shù)值在15分鐘后被代替為每個CNC原有的生產(chǎn)倒計時器來判斷是否完成生產(chǎn)。我們現(xiàn)在開始討論需要兩道工序加工的物料問題。這個問題就涉及到安裝不同刀具的CNC比例問題和不同刀具所在位置的問題討論：

不同刀具的個數(shù)確定問題：在討論刀具個數(shù)問題時，我們首先要遵循的前提條件是經(jīng)過兩個不同刀具工序處理的物料在數(shù)值上幾乎相等這樣才不會出現(xiàn)到達規(guī)定時間后還有大量的未完成兩道工序的物料存在。將每個一二道工序的CNC連線且僅連接一次后，我們得到每種不同的排列組合下最短路徑和的排列方式，我們具體來分析RGV的調(diào)度問題，在討論時我們將其分為4：4，5：3的兩種情況分開討論：（1）我們可以將一道工序的CNC生產(chǎn)情況略加修改，因為奇偶CNC位置上的上下料時間有差別，且4：4的情況是一二兩道工序生產(chǎn)所用時間幾乎相等但略有差別，這樣就對我們建立模型本身來說是很有幫助的，我們可以讓上下料時間較多的偶數(shù)位機器安排生產(chǎn)工序用時相對較少的工序，讓上下料時間較少的奇數(shù)位機器安排生產(chǎn)工序用時將對較多的工序，這樣可以達到在包含上下料時間和生產(chǎn)時間的總時間內(nèi)，奇偶位CNC幾乎無差別，這樣對于程序的編寫可以大大減負。（2） 對于5：3這種情況，當(dāng)?shù)谝惠喨肯铝贤瓿珊驲GV處于等待時間，第一個向RGV發(fā)出完成信號的肯定是用時較短的第一道工序的CNC，此刻RGV會行駛向第一個完成的CNC，待RGV處理完成后會有第二臺完成第一道工序的CNC，此時RGV會先行將機械臂中的半成品放入離RGV最近的第二道工序CNC中......當(dāng)?shù)谝坏拦ば虻腃NC發(fā)生損毀后，RGV要優(yōu)先取給料第一道工序的CNC，當(dāng)有第一道工序完成且第二道工序的CNC完成時，即使第二道工序的CNC的所處的位置在計算歐幾里得距離時優(yōu)于第一道工序的CNC所處的位置，RGV也會選擇第一道工序的CNC進行處理。

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作者簡介：

白潤宸，出生年月：1996年6月，性別：男，民族：回，籍貫（精確到市）：河南省漯河市，學(xué)歷：本科學(xué)歷.