2018國賽數學建模B題兩道工序程式碼
問題B 智慧RGV的動態排程策略
圖1是一個智慧加工系統的示意圖,由8臺計算機數控機床(Computer Number Controller,CNC)、1輛軌道式自動引導車(Rail Guide Vehicle,RGV)、1條RGV直線軌道、1條上料傳送帶、1條下料傳送帶等附屬裝置組成。RGV是一種無人駕駛、能在固定軌道上自由執行的智慧車。它根據指令能自動控制移動方向和距離,並自帶一個機械手臂、兩隻機械手爪和物料清洗槽,能夠完成上下料及清洗物料等作業任務(參見附件1)。
圖
針對下面的三種具體情況:
(1)一道工序的物料加工作業情況,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生故障(據統計:故障的發生概率約為1%)的情況,每次故障排除(人工處理,未完成的物料報廢)時間介於10~20分鐘之間,故障排除後即刻加入作業序列。要求分別考慮一道工序和兩道工序的物料加工作業情況。
請你們團隊完成下列兩項任務:
任務1:對一般問題進行研究,給出RGV動態排程模型和相應的求解演算法;
任務2:利用表1中系統作業引數的3組資料分別檢驗模型的實用性和演算法的有效性,給出RGV的排程策略和系統的作業效率,並將具體的結果分別填入附件2的EXCEL表中。
表1:智慧加工系統作業引數的3組資料表 時間單位:秒
系統作業引數 |
第1組 |
第2組 |
第3組 |
RGV移動1個單位所需時間 |
20 |
23 |
18 |
RGV移動2個單位所需時間 |
33 |
41 |
32 |
RGV移動3個單位所需時間 |
46 |
59 |
46 |
CNC加工完成一個一道工序的物料所需時間 |
560 |
580 |
545 |
CNC加工完成一個兩道工序物料的第一道工序所需時間 |
400 |
280 |
455 |
CNC加工完成一個兩道工序物料的第二道工序所需時間 |
378 |
500 |
182 |
RGV為CNC1#,3#,5#,7#一次上下料所需時間 |
28 |
30 |
27 |
RGV為CNC2#,4#,6#,8#一次上下料所需時間 |
31 |
35 |
32 |
RGV完成一個物料的清洗作業所需時間 |
25 |
30 |
25 |
注:每班次連續作業8小時。
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
int M[4]={0,18,32,46};
int T1=27; //CNC1,3,5,7一次上下料所需時間
int T2=32; //CNC2,4,6,8一次上下料所需時間
int W21=455; //加工完成一道工序的物料所需時間
int W22=182; //加工完成二道工序的物料所需時間
int C=25; //完成一個物料的清洗作業所需時間
int T=0;
int RGV_X=0; //RGV在第一個位置
int RGV_G=0; //0表示RGV拿的是生料,1是完成第一道工序的
int CNC_Flag[8]; //0表示沒有在加工,1表示正在加工,2表示已完工
int CNC_WT[8]; //記錄CNC已工作時間
int CNC_X[4]; //CNC_X[i]=1表示GRV要去第i個位置
int i;
int length=-1; //記錄路徑長度
int min1=5; //記錄最短路徑
int min2=-1; //記錄要去的最短的點
int count=0; //記錄成件
int count2=0;
for(i=0;i<8;i++){
CNC_Flag[i]=0; //一開始CNC都處於沒有加工狀態
CNC_WT[i]=0; //一開始CNC已工作時間都是0
}
for(i=0;i<4;i++){
CNC_Flag[i]=0; //一開始RGV那裡都不用去
}
while(T<28800){ //時間未到時
if(RGV_G==0){ //如果RGV拿的是生料
if(CNC_Flag[0]==0 || CNC_Flag[2]==0 || CNC_Flag[4]==0 || CNC_Flag[6]==0){
if(CNC_Flag[0]==0){ //如果CNC1沒有在工作,就發訊號
CNC_X[0]=1;
}
if(CNC_Flag[2]==0){ //如果CNC3沒有在工作,就發訊號
CNC_X[1]=1;
}
if(CNC_Flag[4]==0){ //如果CNC5沒有在工作,就發訊號
CNC_X[2]=1;
}
if(CNC_Flag[6]==0){ //如果CNC7沒有在工作,就發訊號
CNC_X[3]=1;
}
////////////////////////////////////////////////////////
for(i=0;i<4;i++){ //找到哪個地方是最近的
if(CNC_X[i]==1){
length=abs(RGV_X-i);
if(length<min1){
min1=length;
min2=i;
}
}
}
if(T+M[length]>28800)
break;
else if(min1>=0 && min1<=3){
T=T+M[min1]; //時間增加
CNC_X[min2]=0;
RGV_X=min2; //RGV移動到最近點
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
}
////////////////////////////////////////////////////////
if(T+T1>28800)
break;
else{
printf("(上料時間:%d)",T);
T=T+T1;
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T1;
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T1;
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
if(min2==0){
CNC_X[0]=0;
CNC_Flag[0]=1;
printf("1 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==1){
CNC_X[1]=0;
CNC_Flag[2]=1;
printf("3 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==2){
CNC_X[2]=0;
CNC_Flag[4]=1;
printf("5 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==3){
CNC_X[3]=0;
CNC_Flag[6]=1;
printf("7 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
else if(CNC_Flag[0]==1 && CNC_Flag[2]==1 && CNC_Flag[4]==1 && CNC_Flag[6]==1){ //如果CNC1,3,5,7都在工作,RGV就等待
if(RGV_X!=0){
T=T+M[RGV_X-0];
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[RGV_X-0];
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[RGV_X-0];
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
RGV_X=0;
}
else{
T=T+1;
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+1;
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+1;
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
else if(CNC_Flag[0]==2 || CNC_Flag[2]==2 || CNC_Flag[4]==2 || CNC_Flag[6]==2){ //如果CNC1,3,5,7有一個完工
if(CNC_Flag[0]==2){ //如果CNC1沒有在工作,就發訊號
CNC_X[0]=1;
}
if(CNC_Flag[2]==2){ //如果CNC3沒有在工作,就發訊號
CNC_X[1]=1;
}
if(CNC_Flag[4]==2){ //如果CNC5沒有在工作,就發訊號
CNC_X[2]=1;
}
if(CNC_Flag[6]==2){ //如果CNC7沒有在工作,就發訊號
CNC_X[3]=1;
}
////////////////////////////////////////////////////////
for(i=0;i<4;i++){ //找到哪個地方是最近的
if(CNC_X[i]==1){
length=abs(RGV_X-i);
if(length<min1){
min1=length;
min2=i;
}
}
}
if(T+M[length]>28800)
break;
else if(min1>=0 && min1<=3){
T=T+M[min1]; //時間增加
CNC_X[min2]=0;
RGV_X=min2; //RGV移動到最近點
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
}
////////////////////////////////////////////////////////
if(T+T1>28800)
break;
else{
printf("(上下料時間:%d)",T);
T=T+T1;
for(i=0;i<8;i=i+2){
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T1;
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T1;
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
if(min2==0){
CNC_X[0]=0;
CNC_Flag[0]=1;
printf("1 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==1){
CNC_X[1]=0;
CNC_Flag[2]=1;
printf("3 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==2){
CNC_X[2]=0;
CNC_Flag[4]=1;
printf("5 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==3){
CNC_X[3]=0;
CNC_Flag[6]=1;
printf("7 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
}
RGV_G=1;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(RGV_G==1){
if(CNC_Flag[1]==0 || CNC_Flag[3]==0 || CNC_Flag[5]==0 || CNC_Flag[7]==0){
if(CNC_Flag[1]==0){ //如果CNC2沒有在工作,就發訊號
CNC_X[0]=1;
}
if(CNC_Flag[3]==0){ //如果CNC4沒有在工作,就發訊號
CNC_X[1]=1;
}
if(CNC_Flag[5]==0){ //如果CNC6沒有在工作,就發訊號
CNC_X[2]=1;
}
if(CNC_Flag[7]==0){ //如果CNC8沒有在工作,就發訊號
CNC_X[3]=1;
}
////////////////////////////////////////////////////////
for(i=0;i<4;i++){ //找到哪個地方是最近的
if(CNC_X[i]==1){
length=abs(RGV_X-i);
if(length<min1){
min1=length;
min2=i;
}
}
}
if(T+M[length]>28800)
break;
else if(min1>=0 && min1<=3){
T=T+M[min1]; //時間增加
CNC_X[min2]=0;
RGV_X=min2; //RGV移動到最近點
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
}
////////////////////////////////////////////////////////
if(T+T1>28800)
break;
else{
printf("(第2道上料時間:%d)",T);
T=T+T2;
for(i=0;i<8;i=i+2){
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T2;
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T2;
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
if(min2==0){
CNC_X[0]=0;
CNC_Flag[1]=1;
printf("2 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==1){
CNC_X[1]=0;
CNC_Flag[3]=1;
printf("4 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==2){
CNC_X[2]=0;
CNC_Flag[5]=1;
printf("6 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==3){
CNC_X[3]=0;
CNC_Flag[7]=1;
printf("8 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
}
RGV_G=0;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
else if(CNC_Flag[1]==1 && CNC_Flag[3]==1 && CNC_Flag[5]==1 || CNC_Flag[7]==1){ //等待
if(RGV_X!=0){
T=T+M[RGV_X-0];
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[RGV_X-0];
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[RGV_X-0];
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
RGV_X=0;
}
else{
T=T+1;
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+1;
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+1;
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
else if(CNC_Flag[1]==2 || CNC_Flag[3]==2 || CNC_Flag[5]==2 || CNC_Flag[7]==2){ //如果CNC2,4,6,8已加工完
if(CNC_Flag[1]==2){ //如果CNC2沒有在工作,就發訊號
CNC_X[0]=1;
}
if(CNC_Flag[3]==2){ //如果CNC4沒有在工作,就發訊號
CNC_X[1]=1;
}
if(CNC_Flag[5]==2){ //如果CNC6沒有在工作,就發訊號
CNC_X[2]=1;
}
if(CNC_Flag[7]==2){ //如果CNC8沒有在工作,就發訊號
CNC_X[3]=1;
}
////////////////////////////////////////////////////////
for(i=0;i<4;i++){ //找到哪個地方是最近的
if(CNC_X[i]==1){
length=abs(RGV_X-i);
if(length<min1){
min1=length;
min2=i;
}
}
}
if(T+M[length]>28800)
break;
else if(min1>=0 && min1<=3){
T=T+M[min1]; //時間增加
CNC_X[min2]=0;
RGV_X=min2; //RGV移動到最近點
for(i=0;i<8;i=i+2){ //針對奇數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){ //針對偶數
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+M[min1];
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
}
////////////////////////////////////////////////////////
if(T+T1>28800)
break;
else{
printf("(第2道xia料時間:%d)",T);
count++; //成件加1
T=T+T1+C;
for(i=0;i<8;i=i+2){
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T2+C;
}
if(CNC_WT[i]>=W21){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
for(i=1;i<8;i=i+2){
if(CNC_Flag[i]==1){ //已加工時間增加
CNC_WT[i]=CNC_WT[i]+T2+C;
}
if(CNC_WT[i]>=W22){ //加工完成
CNC_Flag[i]=2;
CNC_WT[i]=0;
}
}
if(min2==0){
CNC_X[0]=0;
CNC_Flag[1]=1;
printf("2 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==1){
CNC_X[1]=0;
CNC_Flag[3]=1;
printf("4 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==2){
CNC_X[2]=0;
CNC_Flag[5]=1;
printf("6 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
if(min2==3){
CNC_X[3]=0;
CNC_Flag[7]=1;
printf("8 ");
count2++;
if(count2==30){
printf("\n");
count2=0;
}
}
}
RGV_G=0;
}
}
min1=5;
min2=-1;
}
printf(" %d \n",count);
return 0;
}
裡面用的是第三組資料。
也是瞎幾把寫的,可能有點垃圾。