2023国赛数学建模思路 - 案例:最短时间生产计划安排

文章目录

  • 0 赛题思路
  • 1 模型描述
  • 2 实例
    • 2.1 问题描述
    • 2.2 数学模型
      • 2.2.1 模型流程
          • 2.2.2 符号约定
          • 2.2.3 求解模型
    • 2.3 相关代码
    • 2.4 模型求解结果
  • 建模资料

0 赛题思路

(赛题出来以后第一时间在CSDN分享)

https://blog.csdn.net/dc_sinor?type=blog

最短时间生产计划模型

该模型出现在好几个竞赛赛题上,预测2023今年国赛也会与该模型相关。

1 模型描述

离散系统仿真在工业生产的工序安排中起到了相当重要的作用,如何就一些内部机制复杂的离散问题建立简单易行、可监测性强的数学模型一直是仿真技术的研究热点.

离散事件系统现有三种仿真建模策略,即:

  • 事件调度法
  • 活动扫描法
  • 进程交互法.

该模型demo学长采用了其中的活动扫描法对生产中的一个实际例子进行了处理.

活动扫描法对于各事件之间相关性很强的系统有着很好的适用性.

2 实例

2.1 问题描述

在许多工厂生产过程中,由于设备的数量、产品加工的次序限制,往往不能简单地安排生产任务.我们设想,应用强大的数学软件配合简单易行的方法进行安排.

设某重型机械厂产品都是单件性的,其中有一车间共有4种不同设备,现接受6件产品的加工任务,每件产品接受的程序在指定的设备上加工,其工序与加工周期如下表

在这里插入图片描述
现在我们根据这一实际问题,寻求安排的方法.

要求:

1、每件产品必须按规定的工序加工,不得颠倒.

2、每台设备在同一时间只能担任一项任务(每件产品的每个工序为一个任务).

3、在尽可能短的时间里,完成所接受的全部任务.

为了节省电能,合理分配生产任务,厂方还要求:

1、做出每件产品的每个工序开工、完工时间表.

2、给出每台设备承担任务的时间表.

2.2 数学模型

2.2.1 模型流程

在这里插入图片描述

2.2.2 符号约定

在这里插入图片描述

2.2.3 求解模型

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.3 相关代码

clear
clc
seq=[3 1 2 3 4 0 0 0                     %各产品加工时所用的设备的次序1 4 2 3 0 0 0 03 4 1 2 1 0 0 02 3 4 1 4 3 0 04 2 3 4 1 3 4 01 2 1 3 4 1 3 1];tim=[8 2 4 24 6 0 0 0                   %加工对应使用的时间4 5 3 4 0 0 0 03 7 15 20 8 0 0 07 6 21 1 16 3 0 010 4 8 4 12 6 1 01 4 7 3 5 2 5 8];
whole=[0 0 0 0];
for i=1:6for j=1:8if(seq(i,j)~=0)whole(seq(i,j))=whole(seq(i,j))+tim(i,j);endend
end
whole                          %生产各件产品所需的总时间mes=cell(4,1);                   %记录各个设备的工作时间(对应于上面tim的位置)
for k=1:4mes{k,1}=zeros(6,8);for j=1:8for i=1:6if(seq(i,j)==k)mes{k,1}(i,j)=tim(i,j);elsemes{k,1}(i,j)=100;endendend
endturn=cell(5,100);               %记录四个设备的开关时间及加工对象(on(i)for i=1:4for j=1:100turn{i,j}='off';end
end
for i=1:100turn{5,i}=[num2str(i) '分'];
endopen=zeros(6,8);           
%记录6个产品的加工进度,0表示未进行,1表示已开始(或已结束),2表示可选,3表示没有这个程序
for i=1:6open(i,1)=2;
end
for i=1:6for j=1:8if seq(i,j)==0open(i,j)=3;endend
endgongxu=zeros(6,1);
dai=zeros(4,1);
j=1;
s=[1	1	1	1	1	3	3	3
1	1	1	1	3	3	3	3
1	1	1	1	1	3	3	3
1	1	1	1	1	1	3	3
1	1	1	1	1	1	1	3
1	1	1	1	1	1	1	1];
while isequal(open,s)==0on=[];for i=1:4if turn{i,j}=='off'  
%在turn矩阵中逐列搜索,若设备处于关机状态,则作记录(可用)on=[on i];endendl1=length(on);for m=1:l1          %在整个生产计划中(对设备逐个)寻找能够选作操作的步骤[x,y]=find(open==2);l2=length(x);a=[x(1) y(1)];for k=1:l2   %对某个设备on(m),找出当前它能操作的步骤中耗时最小的一个if mes{on(m)}(a(1),a(2))>mes{on(m)}(x(k),y(k))a=[x(k) y(k)];endendif turn{on(m),j}=='off' & mes{on(m)}(a(1),a(2))~=100 
%若时间为100则意味着这个步骤不属于我们希望使用的那件设备while tim(a(1),a(2))>0turn{on(m),tim(a(1),a(2))+j-1}=a(1);tim(a(1),a(2))=tim(a(1),a(2))-1;endendendfor i=1:4if turn{i,j}~='off'dai(i)=turn{i,j};endendfor i=1:4if turn{i,j}~='off' & turn{i,j+1}=='off'gongxu(turn{i,j})=gongxu(turn{i,j})+1;open(turn{i,j},gongxu(turn{i,j}))=1;endif gongxu(dai(i))<8 & open(dai(i),gongxu(dai(i))+1)~=3 & turn{i,j+1}=='off'open(dai(i),gongxu(dai(i))+1)=2;endendj=j+1;
end

2.4 模型求解结果

每件产品的每个工序开工、完工时间表

在这里插入图片描述
每台设备承担任务的时间表

在这里插入图片描述
从结果中我们可以看到,使用这种方法,只需78个单位时间就可以完成所有的工序.而我们同时也可以在论文的开始部分看到,单就完成 就需耗费75个单位时间.可见这种方法得出的结果还是相当使人满意的,而且操作简单,可监测性强.

建模资料

资料分享: 最强建模资料
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/102640.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Log4j反序列化命令执行漏洞(CVE-2017-5645)Apache Log4j2 lookup JNDI 注入漏洞(CVE-2021-44228)

一.Log4j反序列化命令执行漏洞(CVE-2017-5645&#xff09; Apache Log4j是一个用于Java的日志记录库&#xff0c;其支持启动远程日志服务器。Apache Log4j 2.8.2之前的2.x版本中存在安全漏洞。攻击者可利用该漏洞执行任意代码 环境&#xff1a;vulhub 工具下载地址&#xff1…

Oracle Database12c数据库官网下载和安装教程

文章目录 下载安装Oracle自带的客户端工具使用 下载 进入oracle官网 点击下载连接之后右上角会有一个下载 我们只需要数据库本体就够了 运行这个下载器 等待下好之后即可 出现 Complete 之后代表下载成功&#xff0c;然后我们解压即可 安装 双击 双击setup.exe 根据…

opencv进阶09-视频处理cv2.VideoCapture示例(打开本机电脑摄像头)

视频信号&#xff08;以下简称为视频&#xff09;是非常重要的视觉信息来源&#xff0c;它是视觉处理过程中经常要处理的一类信号。实际上&#xff0c;视频是由一系列图像构成的&#xff0c;这一系列图像被称为帧&#xff0c;帧是以固定的时间间隔从视频中获取的。获取&#xf…

在C中使用Socket实现多线程异步TCP消息发送

目录 基础知识开始实现主要函数说明结束语 在本篇文章中&#xff0c;我们会探讨如何在C语言中使用socket来实现多线程&#xff0c;异步发送TCP消息的系统。虽然C标准库并没有原生支持异步和多线程编程&#xff0c;但是我们可以结合使用POSIX线程&#xff08;pthread&#xff09…

【⑬MySQL | 数据类型(一)】简介 | 整数 | 浮点 | 定点类型

前言 ✨欢迎来到小K的MySQL专栏&#xff0c;本节将为大家带来MySQL数据类型简介 | 整数 | 浮点 | 定点类型的分享✨ 目录 前言0.数据类型简介1 整数类型2 浮点类型3 定点类型4 日期/时间类型总结 0.数据类型简介 数据类型&#xff08;data_type&#xff09;是指系统中所允许的…

学会Mybatis框架:让你的代码更具灵活性、可维护性、安全性和高效性【二.动态SQL】

&#x1f973;&#x1f973;Welcome Huihuis Code World ! !&#x1f973;&#x1f973; 接下来看看由辉辉所写的关于Mybatis的相关操作吧 目录 &#x1f973;&#x1f973;Welcome Huihuis Code World ! !&#x1f973;&#x1f973; 一.Mybatis动态SQL如何应用 1.需求 2.…

Win解答 | 解决键盘中 字母+空格 导致的输入法弹窗导致的一系列问题

近三个月来&#xff0c;一直都有一个键盘组合键的问题影响我的电脑使用&#xff0c;不管是打字还是打游戏&#xff0c;都会出现按键盘的 字母空格 弹出一个特殊符号的候选框&#xff0c;如下图所示 图片中为 S空格 所出现的弹窗 一个看似方便&#xff0c;实则难受的功能 其实打…

针对论坛系统进行功能测试和性能测试

项目链接:飞鸽论坛 目录 一. 项目背景 二. 项目功能 三. 功能测试 注册: 登录: 更改用户信息: 发布帖子: 更新帖子信息: 点赞: 评论: 发送私信: 测试报告 四. 性能测试 Virtual User Generator Controller Analysis 测试报告: 一. 项目背景 该论坛系统采用前…

JMeter使用方法

一、基础简介 界面 打开方式 双击 jmeter.bat双击 ApacheJMeter.jsr命令行输入 java -jar ApacheJMeter.jar 目录 BIN 目录&#xff1a;存放可执行文件和配置文件 docs目录&#xff1a;api文档&#xff0c;用于开发扩展组件 printable-docs目录&#xff1a;用户帮助手册 li…

【NEW】视频云存储EasyCVR平台H.265转码配置增加分辨率设置

关于视频分析EasyCVR视频汇聚平台的转码功能&#xff0c;我们在此前的文章中也介绍过不少&#xff0c;感兴趣的用户可以翻阅往期的文章进行了解。 安防视频集中存储EasyCVR视频监控综合管理平台可以根据不同的场景需求&#xff0c;让平台在内网、专网、VPN、广域网、互联网等各…

C语言刷题(13)

第一题 第二题 第三题 第四题 第五题 第六题 第七题 注意 1.nsqrt(n)&#xff0c;sqrt本身不会将n开根 2.初始化已经令sumn了&#xff0c;故相加的个数为m-1次

【业务功能篇74】三高微服务项目springboot-springcloud

三高指的是&#xff1a;高性能、高并发、高可用 2.项目架构 2.1 系统架构图 整体的项目架构图如下 2.2 业务组成 整体的项目业务组成如下

【Prometheus】概述及部署

目录 Prometheus 概述 Prometheus 的生态组件 Prometheus 的工作模式 Prometheus 的工作流程 Prometheus 的局限性 部署 Prometheus Prometheust Server 端安装和相关配置 部署 Exporters 监控 MySQL 配置示例 监控 Nginx 配置示例 部署 Grafana 进行展示 部署 Pro…

Linux centos7 高频词统计

如何统计文章中高频词?是我们经常遇到的问题&#xff0c;也是多场合考察个人知识整合能力的重要手段。招聘经典问题&#xff1a;linux中命令行统计文件中前10个高频词。 在讨论此问题中&#xff0c;主要应用到的知识点有&#xff1a;排序、去重、单词查询、grep、sed和awk使用…

一、数据库基础

数据库 一、数据库基础 1、一些概念 数据库&#xff1a;数据库&#xff08;DataBase &#xff0c;简称DB&#xff09;&#xff0c;就是信息的集合。数据库是由数据库管理系统管理的数据的集合&#xff1b;数据库管理系统&#xff1a;简称DBMS 。是一种操纵和管理数据库的大型…

redis7高级篇2 redis的BigKey的处理

一 Bigkey的处理 1.1 模拟造数 1.截图 2.代码 &#xff1a;使用pipe 批量插入10w的数据量 cat /root/export/monidata.txt | redis-cli -h 127.0.0.1 -a 123456 -p 6379 --pipe [rootlocalhost export]# for((i1;i<10*10;i)); do echo "set k$i v$i" >>…

网络安全(大厂)面试题

以下为网络安全各个方向涉及的面试题&#xff0c;星数越多代表问题出现的几率越大&#xff0c;祝各位都能找到满意的工作。 注&#xff1a;本套面试题&#xff0c;已整理成pdf文档&#xff0c;但内容还在持续更新中&#xff0c;因为无论如何都不可能覆盖所有的面试问题&#xf…

【了解一下常见的设计模式】

文章目录 了解一下常用的设计模式(工厂、包装、关系)导语设计模式辨析系列 工厂篇工厂什么是工厂简单工厂「模式」&#xff08;Simple Factory「Pattern」&#xff09;简单工厂代码示例&#xff1a;简单计算器优点&#xff1a;缺点&#xff1a; 静态工厂模式特点&#xff1a; 工…

Python(八十六)字符串的编码与解码

❤️ 专栏简介&#xff1a;本专栏记录了我个人从零开始学习Python编程的过程。在这个专栏中&#xff0c;我将分享我在学习Python的过程中的学习笔记、学习路线以及各个知识点。 ☀️ 专栏适用人群 &#xff1a;本专栏适用于希望学习Python编程的初学者和有一定编程基础的人。无…

Apache BeanUtils工具介绍

beanutils&#xff0c;顾名思义&#xff0c;是java bean的一个工具类&#xff0c;可以帮助我们方便的读取(get)和设置(set)bean属性值、动态定义和访问bean属性&#xff1b;细心的话&#xff0c;会发现其实JDK已经提供了一个java.beans包&#xff0c;同样可以实现以上功能&…