[工学毕业论文]基于零件虚拟工序队列的FMS动态调度研究

　　3基于零件虚拟工序队列的FMS启发式动态调度算法

　　该算法是在加工任务分批的基础上，同时考虑了工件运输系统的影响而提出的。机床前输入/输出缓冲站配置不同，其调度算法略有不同。本文针对机床前具有1个输入和1个输出缓冲器的典型FMS情况进行研究，提出动态调度算法，其流程图见图3。

　　图3FMS动态调度原理图

　　在调度算法中提出了系统决策点的确定方法。通过计算各机床上所有工件的加工完成时刻，确定具有最小加工完成时间的机床，把该机床当前加工工件的加工完成时刻作为决策点。该方法一方面全面考虑了各机床的加工负荷情况，另一方面也找出了系统中最迫切需要调度决策的机床进行决策和运输，从而提高整个加工和运输系统的利用率，使总加工时间最短。

　　设备在加工过程中情况主要有6种（见图4）。图4a和图4b中，系统中各机床均有工件加工，且输入存储器中皆有待加工工件，选择t2时刻最小的机床（机床2）的t1时刻作为决策点tD。

　　图4机床工件选择的决策点分析示意图

　　图4c和图4d中，此时系统中有机床（机床1）输入存储器中无待加工工件（t2=∞），找出t2最小的机床（机床3）的t1作为决策点tD。

　　图4e和图4f中，此时系统中有机床（机床1）当前为空闲状态，同样找出t2最小的机床（机床2）的t1作为决策点tD。

　　除上面几种情况外，还有1种特殊情况，即各机床输入存储器中都为空、各机床或空闲、或只有1个工件。此时把新工件进入系统时刻或系统中工件的工序加工完成时刻作为系统的决策点。

　　在算法中提出的动态预调度方法，能在系统决策点处预先决策好机床待加工的零件，并通知零件运输系统送入机床的输入缓冲站中，这样当机床加工好零件后可直接通过托盘交换装置把机床上的零件送入输出缓冲站，并把输入缓冲站中的零件送入机床。零件的动态预调度能显著地减少机床的等待时间，提高机床的生产率。

　　为了实现调度目标，提出调度规则的动态选择方法，即根据系统的主调度目标，确定系统的主调度规则。在系统中未出现特殊情况时，用主调度规则实现对系统的调度；若出现特殊情况，则根据系统的辅助调度目标和特殊状况的类型确定辅助调度规则。主调度规则和辅助调度规则在系统中的动态选择，使系统可达到较好的主调度目标和辅助调度目标。本文通过采用最小松弛时间和零件优先级规则可使MT最小，从而保证零件的交货期。