專利名稱：虛擬企業(yè)制造資源調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于蟻群算法的虛擬企業(yè)制造資源調(diào)度模塊。該模塊主要可以應(yīng) 用于由中小型企業(yè)構(gòu)建的虛擬企業(yè)在生產(chǎn)運營過程中制造資源的調(diào)度，也可應(yīng)用于單個中 小型企業(yè)生產(chǎn)過程中制造資源的調(diào)度。
背景技術(shù)：
在虛擬企業(yè)的運營過程中，為使企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟效益，合理調(diào)度制造資源，使 制造資源得到高效利用是十分重要和必要的。制造資源主要是各種設(shè)計軟件、各種機床設(shè) 備等。以某機床的設(shè)計為例，該機床的主傳動系統(tǒng)的齒輪有級變速器的設(shè)計由某個成員企 業(yè)承擔(dān)。該變速器主要由箱體、2組齒輪傳動零件和軸系零件組成。設(shè)計主要使用CAD軟件， 而該成員企業(yè)的CAD軟件是有限的，并且各種CAD軟件的性能不一樣，雖然都能完成某個設(shè) 計，但所花費的時間是不一樣的。兩組齒輪傳動零件可以并行進行設(shè)計，但與其他零件之間 有緊前關(guān)系約束。因此，在設(shè)計該變速器時，合理分配有限的設(shè)計資源給各個設(shè)計任務(wù)顯得 十分重要，如果資源沒有得到合理的調(diào)度，如在有高性能設(shè)計軟件閑置的時候而是用低性 能軟件或者在使用低性能設(shè)計軟件能是總體設(shè)計完工時間更短是而選擇使用高性能軟件 等等，會使得總體設(shè)計效率低下，延長工期，致使市場競爭力下降，成本增加，利潤減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種將蟻群算法用于制造資源調(diào)度的軟件模塊。該模塊即 可以單獨使用，也可以與其他系統(tǒng)結(jié)合而成為一個更大系統(tǒng)或平臺。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的利用Java ssh框架實現(xiàn)基于蟻群算法的制造資源調(diào)度模 塊，在某個項目開始前，項目負(fù)責(zé)人只要先把項目分解成一個個制造任務(wù)，并確定好各個任 務(wù)之間的約束關(guān)系，以及各個任務(wù)所需使用的資源種類及估計的工期，調(diào)度模塊就能得出 制造資源較合理的調(diào)度，包括每個任務(wù)使用哪個資源及該任務(wù)的預(yù)計開工時間和結(jié)束時 間。也即該模塊不光完成制造資源的分配，還確定了各個任務(wù)開工時間，也即給各個任務(wù)排 了一個使得項目完工時間更短的較好的執(zhí)行順序。該模塊主要由制造資源注冊、任務(wù)添加及調(diào)度結(jié)果顯示三部分構(gòu)成。(1)制造資源注冊制造資源注冊部分主要完成企業(yè)所有資源的注冊，以及確定該資源是否與其他成員企 業(yè)共享，之后調(diào)度的資源主要就是在這里注冊過的，也可能有一小部分是其他成員企業(yè)共享的。注冊時需要提供資源名稱、類別、數(shù)量、型號或版本、資源描述及是否共享等內(nèi)容。(2)任務(wù)添加任務(wù)添加部分主要把各個任務(wù)添加到數(shù)據(jù)庫，在調(diào)度時取用。添加時需要提供任 務(wù)編號、任務(wù)名稱、所需資源類型、是否使用共享資源、任務(wù)的后續(xù)任務(wù)、及任務(wù)描述及該任 務(wù)的資源水平等。第一個任務(wù)和最后一個任務(wù)為虛任務(wù)，它們不消耗資源和時間，只是用于 標(biāo)識項目的開始和結(jié)束。
(3)調(diào)度結(jié)果顯示調(diào)度結(jié)果顯示部分主要用于顯示模塊運行后得出的調(diào)度結(jié)果，顯示的內(nèi)容包括任 務(wù)編號、名稱、所使用的資源、開始時間、結(jié)束時間等。按調(diào)度順序由上到下排列，最后一個 任務(wù)的結(jié)束時間就為整個項目的完工時間。本發(fā)明的優(yōu)點是合理調(diào)度制造資源，使制作資源得到高效利用，提高總體設(shè)計效 率，縮短工期，降低成本，增加利潤。


圖1為本發(fā)明流程圖。圖2為本發(fā)明實施例制造資源注冊圖。圖3為本發(fā)明實施例任務(wù)添加圖。圖4為本發(fā)明實施例資源水平添加圖。圖5為本發(fā)明實施例調(diào)度結(jié)果顯示圖。
具體實施例方式實施例該模塊是基于J2EE Web應(yīng)用，采用Java語言及開源的struts、hibernate和 spring框架實現(xiàn)。其核心部分就是基于蟻群算法的調(diào)度方法，該方法使用兩級嵌套蟻群系 統(tǒng)，有Java語言實現(xiàn)。上級使用蟻群系統(tǒng)確定各個任務(wù)的調(diào)度順序，順序確定后在使用蟻 群系統(tǒng)確定各個任務(wù)的開始時間。最后綜合得出一個較短的完工時間。實現(xiàn)流程(1)取出之前添加到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，構(gòu)造所需數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，初始化一些參數(shù)。(2)計算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。(3)運用輪盤賭法確定下一步選擇的任務(wù)。(4)生成調(diào)度計劃。(5)如果所有螞蟻搜索完成，則轉(zhuǎn)到(6)；否則返回(2)。(6)更新信息素。(7)如果達(dá)到最大循環(huán)次數(shù)，則結(jié)束；否則返回(2)。其中，步驟(4)中也應(yīng)用了蟻群系統(tǒng)，其流程與上述流程大致一樣。具體使用方法(1)把制造資源分好類注冊到數(shù)據(jù)庫中。(2)給任務(wù)編號，確定任務(wù)之間的緊前關(guān)系，并把任務(wù)添加到數(shù)據(jù)庫。第一和最后 一個任務(wù)一定要為虛任務(wù)。(3)根據(jù)經(jīng)驗確定任務(wù)使用某種資源的完工時間的一個范圍，也即資源水平。(4)以上內(nèi)容都添加好后，就可以直接調(diào)度了。(5)調(diào)度結(jié)果將顯示出來，可以選擇保存調(diào)度結(jié)果，也可從新調(diào)度。(6)制造資源、任務(wù)及調(diào)度結(jié)果都可以查詢到。制造資源注冊圖、任務(wù)添加圖、資源水平添加圖及調(diào)度結(jié)果顯示圖見圖2、圖3、圖 4及圖5。
權(quán)利要求
一種虛擬企業(yè)制造資源調(diào)度方法，其特征在于由兩級嵌套蟻群算法實現(xiàn)，外層蟻群算法主要用于確定調(diào)度順序，在生產(chǎn)調(diào)度計劃時又嵌入使用了蟻群算法，用于確定任務(wù)開始時間；該模塊主要由制造資源注冊、任務(wù)添加及調(diào)度結(jié)果顯示三部分構(gòu)成；用Java語言實現(xiàn)該方法。
全文摘要
本發(fā)明公開一種虛擬企業(yè)制造資源調(diào)度方法。該方法使用二級嵌套蟻群系統(tǒng)，先用蟻群系統(tǒng)確定調(diào)度順序，然后在生產(chǎn)調(diào)度計劃時又嵌套使用蟻群體統(tǒng)確定各個任務(wù)的開始時間，綜合得出使得工期較短的調(diào)度方案，用Java語言實現(xiàn)該方法。本發(fā)明的優(yōu)點是合理調(diào)度制造資源，使制造資源得到高效利用，提高總體設(shè)計效率，縮短工期，降低成本，增加利潤。
文檔編號G06Q10/00GK101894321SQ201010220218
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者劉電霆, 劉耀明 申請人:桂林理工大學(xué)