周菁，龔頻

（1. 江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校信息工程系，南京 211135；2. 南京航空航天大學(xué)核科學(xué)與工程系，南京 210016）

?

鈷-60γ輻照裝置生產(chǎn)排程算法設(shè)計及應(yīng)用研究

周菁1，龔頻2

（1. 江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校信息工程系，南京 211135；2. 南京航空航天大學(xué)核科學(xué)與工程系，南京 210016）

摘要：當(dāng)輻照生產(chǎn)計劃中訂單數(shù)量較多且產(chǎn)品劑量要求多樣時，通過傳統(tǒng)的人工計算方式進行生產(chǎn)排程變得十分困難。本文針對鈷-60γ輻照裝置的生產(chǎn)過程特點，設(shè)計了一種新的生產(chǎn)排程算法，并且用電子表格軟件Excel實現(xiàn)了該算法的基本功能。該程序理論上可以同時計算8千多個訂單的進出貨時間，計算結(jié)果可以精確到“秒”。以20個訂單和100個訂單數(shù)量進行測試的結(jié)果表明該程序基本沒有計算延時。該程序可同時處理的訂單數(shù)量、計算精度以及計算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工計算的水平。實際生產(chǎn)測試結(jié)果表明，吊箱內(nèi)產(chǎn)品信息與計算結(jié)果完全一致，實際進出貨時間與計算結(jié)果偏差在5%以內(nèi)。工作人員使用該程序可以更加便捷、準(zhǔn)確地對輻照產(chǎn)品訂單進行生產(chǎn)計劃安排和調(diào)整。同時可以迅速、準(zhǔn)確地預(yù)計出產(chǎn)品的交付時間，提高客戶滿意度。

關(guān)鍵詞：計算機應(yīng)用；算法；理論研究與設(shè)計；輻照裝置；生產(chǎn)排程

0　引言

鈷-60γ輻照裝置是利用鈷-60放射源產(chǎn)生的γ射線對產(chǎn)品進行輻射加工的大型專業(yè)設(shè)備，主要用于食品、保健品、中成藥、包裝材料、醫(yī)療器械、化妝品等產(chǎn)品的輻照滅菌以及材料的輻照改性。截至2010年，我國有設(shè)計規(guī)模30萬居里以上的γ輻照裝置140余座［1-2］。近年來隨著輻照裝置數(shù)量的不斷增加，輻射加工行業(yè)競爭日趨激烈。在激烈的市場競爭環(huán)境下，擁有輻照裝置的各單位均致力于提高自身的生產(chǎn)效率和銷售水平。在輻照裝置正常生產(chǎn)的過程中，一個新的訂單或現(xiàn)有訂單的變更必然引起生產(chǎn)計劃的重新調(diào)整。當(dāng)生產(chǎn)計劃中訂單數(shù)量較多且產(chǎn)品劑量要求多樣時，通過傳統(tǒng)的人工計算方式進行生產(chǎn)排程非常困難，計算效率低且準(zhǔn)確性難以保證［3-5］。如果計算錯誤可能提供給客戶錯誤的生產(chǎn)信息，造成嚴(yán)重后果。例如某個訂單預(yù)計交貨時間過于悲觀，可能因無法滿足客戶提貨要求而損失訂單；如果預(yù)計交貨時間過于樂觀，則會因客戶無法按時提貨而損失大量信譽。因此研究適用于鈷-60γ輻照裝置的生產(chǎn)排程算法，用計算機程序代替人工進行生產(chǎn)計劃的安排和計算，對于提升相關(guān)工作效率和提高客戶滿意度具有十分重要的意義。

1　生產(chǎn)排程算法的設(shè)計原理

鈷-60γ輻照裝置的生產(chǎn)過程簡而言之就是將產(chǎn)品裝入環(huán)形生產(chǎn)線上的一個個空吊箱，然后通過機械傳輸系統(tǒng)將吊箱送入源室（鈷-60放射源工作的房間）接受一定劑量的射線照射，吊箱出源室后將產(chǎn)品卸下再裝入新的產(chǎn)品，如此循環(huán)［6］。產(chǎn)品所接受的輻照劑量與吊箱在源室內(nèi)停留的總時間成正比。輻照總時間在生產(chǎn)中通過兩個加工參數(shù)來控制，一是“發(fā)車時間”或“鏈速”，二是“輪數(shù)”?！鞍l(fā)車時間”或“鏈速”用來控制吊箱的行進速度，其中“發(fā)車時間”對應(yīng)氣缸推動式過源機械的輻照裝置，“鏈速”對應(yīng)懸掛鏈?zhǔn)竭^源機械的輻照裝置?！拜啍?shù)”用來控制吊箱進出源室的次數(shù)即產(chǎn)品輻照的圈數(shù)。本文算法的程序設(shè)計基于 “發(fā)車時間”控制的輻照裝置。當(dāng)應(yīng)用于“鏈速”控制的輻照裝置時需要將“鏈速”轉(zhuǎn)換為“發(fā)車時間”。

圖1　輻照裝置生產(chǎn)排程算法流程圖Fig. 1 Flow chart of algorithm about production scheduling of Co-60 gamma irradiation facility

假設(shè)在輻照裝置的環(huán)形生產(chǎn)線上有n個吊箱，每個吊箱可以單獨設(shè)定“發(fā)車時間”和“輪數(shù)”。輻照生產(chǎn)計劃的執(zhí)行，就是將生產(chǎn)計劃中所有訂單內(nèi)的產(chǎn)品按順序分配給每個吊箱，并根據(jù)訂單的劑量要求設(shè)定每個吊箱的“發(fā)車時間”和“輪數(shù)”，n個吊箱在生產(chǎn)線上不斷循環(huán)，依次執(zhí)行裝卸貨的動作，直至所有訂單出貨完畢。在此概念基礎(chǔ)上可以建立輻照裝置的生產(chǎn)排程算法，其流程如圖1所示。該算法由3個條件判斷（用J1-J3表示）和6個操作程序（用P1-P6表示）組成。算法流程為：開始生產(chǎn)（START），執(zhí)行程序P1；P1）將首個訂單內(nèi)的產(chǎn)品裝入當(dāng)前吊箱，設(shè)定該吊箱的“發(fā)車時間”和“輪數(shù)”，執(zhí)行程序P2；P2）裝貨后的吊箱進入源室接受輻照處理，執(zhí)行程序P3；P3）從源室內(nèi)出來一個新的吊箱，吊箱剩余“輪數(shù)”減1（最低為0），進入判斷J1；J1）判斷新吊箱是否達(dá)到出貨條件，“否”則執(zhí)行程序P2重新進入源室，“是”則執(zhí)行程序P4；P4）吊箱進入卸貨區(qū)，執(zhí)行程序P5；P5）將吊箱內(nèi)產(chǎn)品卸下，進入判斷J2；J2）判斷生產(chǎn)計劃中所有訂單是否出貨完畢，“是”則生產(chǎn)計劃執(zhí)行結(jié)束（END），“否”執(zhí)行程序P6；P6）吊箱進入裝貨區(qū)，進入判斷J3；J3）判斷生產(chǎn)計劃中所有訂單是否進貨完畢，“是”則執(zhí)行程序P2讓吊箱放空進入源室，“否”則執(zhí)行程序P1，繼續(xù)將當(dāng)前訂單內(nèi)的產(chǎn)品裝入吊箱。

根據(jù)上述算法流程，利用計算機程序可以實現(xiàn)鈷-60γ輻照裝置的生產(chǎn)排程。將吊箱作為判斷和操作的基本對象，賦予每個吊箱編號、裝貨訂單號、裝貨數(shù)量、發(fā)車時間、設(shè)定輪數(shù)、剩余輪數(shù)、進出貨時間等屬性。將輻照產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃（訂單內(nèi)容和生產(chǎn)順序）作為計算程序的輸入項，從圖1中的“START”開始，每一個吊箱的判斷和操作過程對應(yīng)一條記錄，依次執(zhí)行算法流程直至“END”結(jié)束，計算生成一系列記錄，對應(yīng)整個生產(chǎn)計劃的執(zhí)行過程。程序執(zhí)行完畢后，從生成的記錄里提取出訂單的出貨時間等重要生產(chǎn)信息。將計算出的生產(chǎn)信息如產(chǎn)品交付時間與預(yù)期目標(biāo)進行比較，根據(jù)需要對生產(chǎn)計劃中的訂單內(nèi)容和順序進行調(diào)整并重新計算，直至生產(chǎn)計劃滿足要求，完成輻照裝置的生產(chǎn)排程。相關(guān)計算機程序可以結(jié)合數(shù)據(jù)庫軟件進行開發(fā)［7-8］?？紤]到通用性、低成本、易維護等因素，本文提供了一種利用電子表格軟件Excel實現(xiàn)上述算法的解決方案。用Excel的1“行”表示一個吊箱的判斷和操作過程，每40“行”代表40個吊箱走完1“輪”。以40“行”為周期進行重復(fù)，模擬輻照裝置循環(huán)生產(chǎn)的過程。由于進出貨操作是在每兩個吊箱行進的間隔時間內(nèi)完成，當(dāng)?shù)跸溆羞M出貨動作時，我們認(rèn)為此時既是吊箱內(nèi)原有產(chǎn)品的出貨時間，也是新裝入產(chǎn)品的進貨時間，統(tǒng)一用該吊箱的“進出貨時間”來表示。在每1“行”里記錄吊箱的“進出貨時間”，將生產(chǎn)過程中每個訂單首箱產(chǎn)品進貨和尾箱產(chǎn)品出貨時所在吊箱的“進出貨時間”分別提取出來，就可以得到所有訂單的進貨時間和出貨時間［9-11］。下文對程序設(shè)計進行詳細(xì)說明。

2　界面及代碼設(shè)計

2.1界面設(shè)計

基于Excel的鈷-60γ輻照裝置生產(chǎn)排程程序分為三個模塊，分別是“初始化”模塊、“計算”模塊和“生產(chǎn)計劃安排”模塊?！俺跏蓟蹦K用于記錄輻照裝置生產(chǎn)線上所有吊箱在程序計算時的狀態(tài)信息。因為吊箱在計算開始時很可能還裝有未輻照完的產(chǎn)品，此時吊箱的“發(fā)車時間”和“剩余輪數(shù)”即計算時吊箱的初始值?！坝嬎恪蹦K用于模擬輻照裝置的生產(chǎn)過程，并計算出每個吊箱進出貨過程的各項變量，包括其裝卸的訂單信息及進出貨時間?！吧a(chǎn)計劃安排”模塊用于輸入訂單信息并顯示訂單的進出貨時間計算結(jié)果。此三個模塊分別對應(yīng)Excel文件中的三個“工作表”，如表1、表2和表3所示，各表中第1行均為Excel表的列號，第1列均為Excel表的行號。以下文中所有與“行”有關(guān)的描述都是指工作表中的行號。例如“第X行”表示工作表中行號為“X”的那行數(shù)據(jù)。

表1中第1行為項目名稱；2至41行對應(yīng)1至40號吊箱的初始化信息；43至45行為初始化時處于卸貨區(qū)的即將減少剩余“輪數(shù)”的最近一個吊箱信息，該吊箱的“進貨時刻”即為整個程序計算的開始時刻。表1中深灰色區(qū)域為輸入?yún)^(qū)域，程序使用者只能在此區(qū)域內(nèi)輸入數(shù)據(jù)；淺灰色區(qū)域為自動計算區(qū)域，計算并顯示其他單元格需要引用的變量。

表2中第1行為項目名稱。從A列到U列的項目名稱分別為：A/生產(chǎn)總輪數(shù)；B/吊箱號；C/箱內(nèi)訂單號；D/箱內(nèi)數(shù)量；E/剩余輪數(shù)；F/是否出貨；G/本次出貨數(shù)量；H/出貨訂單累計卸貨數(shù)量；I/出貨訂單已出完；J/（空白）；K/進貨訂單號；L/訂單累計進貨數(shù)量；M/訂單剩余進貨數(shù)量；N/本次進貨數(shù)量；O/訂單開始進貨；P/進貨訂單已進完；Q/進出貨后箱內(nèi)訂單號；R/進出貨后箱內(nèi)數(shù)量；S/進出貨后剩余輪數(shù)；T/發(fā)車時間；U/進出貨時間。表中“J”列左右兩邊分別為吊箱出貨和進貨信息，為了兩邊數(shù)據(jù)在視覺上易于區(qū)分將“J”列內(nèi)容留為空白。

表1　“初始化”工作表界面Tab. 1 Interface of the “initial” sheet

表2　“計算”工作表界面Tab. 2 Interface of the “calculate” sheet

表2中第2至41行對應(yīng)“生產(chǎn)總輪數(shù)”中第1輪進貨的1至40號吊箱；42至81行對應(yīng)“生產(chǎn)總輪數(shù)”中第2輪進貨的1至40號吊箱；82至121行對應(yīng)“生產(chǎn)總輪數(shù)”中第3輪進貨的1至40號吊箱，依此類推。表中共包含8041行相當(dāng)于“生產(chǎn)總輪數(shù)”為200輪的生產(chǎn)信息，該信息量大概相當(dāng)于跨度為一個月的生產(chǎn)計劃。如果需要擴充生產(chǎn)計劃的容量，只需增加生產(chǎn)總輪數(shù)即可。表2中沒有需要使用者輸入的項目，其中淺灰色區(qū)域為自動計算區(qū)域，可顯示出每個步驟的計算結(jié)果。

表3中第1行為項目名稱。從A列到L列的項目名稱分別為：A/訂單號；B/客戶名稱；C/產(chǎn)品名稱；D/產(chǎn)品批號；E/發(fā)車時間（秒）；F/輪數(shù)；G/總數(shù)量；H/每吊箱裝貨量；I/總需要吊箱數(shù)；J/開始時間；K/結(jié)束時間；L/發(fā)車時間（mm:ss格式）。2至101行對應(yīng)1至100號訂單信息。深灰色區(qū)域為輸入?yún)^(qū)域，

使用者只能在此區(qū)域內(nèi)輸入數(shù)據(jù)；淺灰色區(qū)域為自動計算區(qū)域，計算并顯示其他單元格需要引用的變量。

表3　“生產(chǎn)計劃安排”工作表界面Tab. 3 Interface of the “production plan” sheet

2.2代碼設(shè)計

2.2.1“初始化”工作表的代碼設(shè)計

激活“初始化”工作表，對照表4中的“單元格位置”輸入相應(yīng)的“代碼內(nèi)容”，所有單元格輸完后，對F2的單元格內(nèi)容進行復(fù)制，選擇F3至F41單元格進行粘貼操作。至此“初始化”工作表的代碼全部輸入完成。

表4　“初始化”工作表內(nèi)代碼Tab. 4 Code in the “initial” sheet

對應(yīng)表4中各個序號對應(yīng)代碼的含義如下。1）將發(fā)車時間格式從“秒”轉(zhuǎn)換為MM:SS格式。2）得到40個吊箱中有“進貨時刻”數(shù)據(jù)的吊箱所在的行號（該時刻為選定的程序計算開始時刻）。3）得到D43對應(yīng)的進貨時刻。4）得到D43對應(yīng)的發(fā)車時間。

2.2.2“計算”工作表的代碼設(shè)計

激活“計算”工作表，對照表5中的“單元格位置”輸入相應(yīng)的“代碼內(nèi)容”，代碼的含義和功能見“代碼說明”中的描述。所有單元格輸完后，對C2至E2的單元格內(nèi)容進行復(fù)制，選擇C3至E41單元格進行粘貼操作，則第1輪的C至E列的代碼輸入完成。對C42至E42的單元格內(nèi)容進行復(fù)制，選擇C43至E8041單元格進行粘貼操作，則第2至200輪的C至E列代碼輸入完成。對F2至U2的單元格內(nèi)容進行復(fù)制，選擇F3至U8041單元格進行粘貼操作，則第1至200輪的F至U列代碼輸入完成。

由于“計算”工作表中第1輪進貨時存在初始化的問題，即開始進貨的吊箱基本上不會是第1個，“C”、“D”、“E”三列的數(shù)據(jù)需要引用“初始化”工作表的數(shù)據(jù)，而從第2輪開始，這三列只需要引用本工作表內(nèi)的上一輪數(shù)據(jù)，因此從第2輪的記錄（42行）開始這三列的代碼將略有變化，設(shè)計者在輸入代碼時需要特別注意。

表5　“計算”工作表內(nèi)代碼Tab. 5 Code in the “calculate” sheet

對應(yīng)表5中各個序號對應(yīng)代碼的含義如下。1）將箱內(nèi)訂單號初始化為“0”。2）本輪進出貨前“箱內(nèi)訂單號”等于上一輪“進出貨后箱內(nèi)訂單號”。3）得到初始化中相應(yīng)吊箱號的箱內(nèi)數(shù)量。4）本輪進出貨前“箱內(nèi)數(shù)量”等于上一輪“進出貨后箱內(nèi)數(shù)量”。5）如果該吊箱號〈開始進貨的首個吊箱號，則保留其初始化的剩余輪數(shù)不變；如果該吊箱號≥開始進貨的首個吊箱號，初始化相應(yīng)的剩余輪數(shù)為0則仍為0，大于0則減1。6）如果上一輪“進出貨后剩余輪數(shù)”為0則為0，否則剩余輪數(shù)減1。7）如果該吊箱號〈開始進貨的首個吊箱號，則不出貨（0）；如果該吊箱號≥開始進貨的首個吊箱號，剩余輪數(shù)〉0則不出貨（0），否則出貨（1）。8）如果出貨則本次出貨數(shù)量=箱內(nèi)數(shù)量，否則為0。9）將所有相同訂單號的每次出貨相加，得到該訂單號的累計卸貨數(shù)量。10）在“生產(chǎn)計劃安排”表中查詢相應(yīng)訂單號對應(yīng)的總數(shù)量，如果等于累計卸貨數(shù)量，則用該訂單號做標(biāo)識，表明該訂單已出完。11）如果當(dāng)前吊箱不出貨（F2=0）或當(dāng)前需要進貨訂單號對應(yīng)的總數(shù)量為0則為“空”，否則進貨訂單號為（SUM （P$1:P1）+1）。12）將之前所有與當(dāng)前訂單號相同的進貨數(shù)量（N列）進行累計。13）將當(dāng)前訂單號對應(yīng)的總數(shù)量減去累計進貨數(shù)量，得到剩余數(shù)量。14）如果當(dāng)前訂單剩余進貨數(shù)量大于“每吊箱裝貨量”，則“本次進貨數(shù)量”為“每吊箱裝貨量”，否則“本次進貨數(shù)量”為剩余數(shù)量。15）如果當(dāng)前訂單“累計進貨數(shù)量”為0且“本次進貨數(shù)量”大于0，則用訂單號作為該訂單開始進貨的標(biāo)記。16）如果“本次進貨數(shù)量”等于“剩余數(shù)量”，則標(biāo)記為1，表示該訂單已進完。17）如果當(dāng)前吊箱不出貨，則為原“箱內(nèi)訂單號”，否則為“進貨訂單號”。18）如果當(dāng)前吊箱不出貨，則為原“箱內(nèi)數(shù)量”，否則為“進貨數(shù)量”。19）如果當(dāng)前吊箱不出貨則為原“剩余輪數(shù)”，如果出貨并且有需要進貨的訂單則為進貨訂單號對應(yīng)的“輪數(shù)”。20）如果當(dāng)前吊箱號小于“初始化”開始進貨的吊箱號則為空；大于等于“初始化”開始進貨的吊箱號時，所有貨全部出完則為空，沒出完的情況下如果有訂單進貨則為訂單對應(yīng)的發(fā)車時間，無訂單進貨時，如果是第一個進貨吊箱則為其對應(yīng)的發(fā)車時間，否則延續(xù)上一個吊箱的發(fā)車時間。21）用“初始化”開始進貨時刻加上累計的所有發(fā)車時間得到當(dāng)前吊箱的進出貨時刻。

2.2.3“生產(chǎn)計劃安排”工作表的代碼設(shè)計

激活“生產(chǎn)計劃安排”工作表，對照表6中的“單元格位置”輸入相應(yīng)的“代碼內(nèi)容”，代碼的含義和功能見“代碼說明”中的描述。所有單元格輸完后，對I2至L2的單元格內(nèi)容進行復(fù)制，選擇I3 至L101單元格進行粘貼操作，則“生產(chǎn)計劃安排”工作表的代碼全部輸入完成。

表6　“生產(chǎn)計劃安排”工作表內(nèi)代碼Tab. 6 Code in the “production plan” sheet

對應(yīng)表6中各個序號對應(yīng)代碼的含義如下。1）計算該訂單總共需要裝多少個吊箱。2）在“計算”工作表中查找該訂單號對應(yīng)的開始進貨標(biāo)記，得到其對應(yīng)的進出貨時間。3）在“計算”工作表中查找該訂單號對應(yīng)的出貨結(jié)束標(biāo)記，得到其對應(yīng)的進出貨時間。4）將發(fā)車時間格式從“秒”轉(zhuǎn)換為MM:SS格式。

3　使用方法與測試結(jié)果

鈷-60γ輻照裝置生產(chǎn)排程程序的使用分為兩個步驟。首先是“初始化”，找出計算時處于卸貨區(qū)的即將減少剩余“輪數(shù)”的最近一個吊箱，將其經(jīng)過卸貨區(qū)條碼系統(tǒng)掃描的時刻輸入“初始化”界面中該吊箱號對應(yīng)的“進貨時刻”欄，并輸入“發(fā)車時間”和“剩余輪數(shù)”。需要特別注意的是，此吊箱的“剩余輪數(shù)”必須輸入其經(jīng)過掃描前的剩余輪數(shù)，即沒有“減一”的剩余輪數(shù)。其他所有吊箱按當(dāng)時的狀態(tài)將“箱內(nèi)數(shù)量”、“剩余輪數(shù)”和“發(fā)車時間”信息輸入對應(yīng)的單元格。然后進入“生產(chǎn)計劃安排”界面，按生產(chǎn)計劃順序輸入訂單信息，包括“客戶名稱”、“產(chǎn)品名稱”、“產(chǎn)品批號”、“發(fā)車時間”、“輪數(shù)”、“總數(shù)量”以及“每吊箱裝貨量”。每個訂單輸入完成后會自動顯示出該訂單的“開始時間”和“結(jié)束時間”，分別對應(yīng)該訂單的進貨出貨時間。每個訂單的“開始時間”為該訂單第一箱產(chǎn)品裝入吊箱的時刻，“結(jié)束時間”為最后一箱產(chǎn)品從吊箱中卸下的時刻。最終顯示的進出貨時間可以精確到“秒”。

Excel2007每個工作表理論上的行數(shù)可以達(dá)到1048576行，則“計算”工作表可以模擬的最大生產(chǎn)“輪數(shù)”為26214輪。假設(shè)平均每個訂單裝滿60個吊箱（總體積約1個集裝箱），產(chǎn)品平均輻照2輪，則該程序可以同時計算8738個訂單。如果按照4小時/輪計算，相當(dāng)于4369天即將近12年的生產(chǎn)計劃安排?？梢哉J(rèn)為在實際使用時不需要考慮所計算的訂單數(shù)量上限的問題。以上述的20個訂單為例進行測試，無論是逐個手工輸入或用粘貼方式一次性輸入，計算結(jié)果的等待時間均小于1秒，基本沒有延時。以上述的100個訂單為例進行測試，逐個手工輸入時計算延時小于5秒，一次性粘貼輸入時計算延時小于10秒。此時訂單的時間跨度已達(dá)40余天。日常工作中的生產(chǎn)計劃安排一般不會超過1個月，因此更多的訂單數(shù)量不需要進一步測試。以上測試計算結(jié)果顯示后，檢查“計算”工作表內(nèi)每個吊箱的進出貨過程，發(fā)現(xiàn)各項參數(shù)的分步計算結(jié)果與設(shè)計的功能要求完全一致，并且符合實際生產(chǎn)規(guī)律。用人工方式對部分訂單進行抽查計算，發(fā)現(xiàn)程序計算結(jié)果與人工計算結(jié)果亦完全一致。使用該程序?qū)σ粋€包含12個不同產(chǎn)品訂單的實際輻照生產(chǎn)計劃進行排程，然后用鈷-60γ輻照裝置執(zhí)行排好的生產(chǎn)計劃。結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一個吊箱的實際進出貨產(chǎn)品批號和數(shù)量與計算結(jié)果完全一致，實際進出貨時間與計算結(jié)果偏差在5%以內(nèi)。測試結(jié)果證實該生產(chǎn)排程算法可用于鈷-60γ輻照裝置的生產(chǎn)排程。

4　結(jié)論

本文設(shè)計了一種新的鈷-60γ輻照裝置生產(chǎn)排程算法，并使用電子表格軟件Excel開發(fā)出基于該算法的應(yīng)用程序。程序測試結(jié)果表明，此程序可同時處理的訂單數(shù)量、計算精度以及計算速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)人工生產(chǎn)排程的水平。利用鈷-60γ輻照裝置對該程序的計算結(jié)果進行驗證，結(jié)果表明實際生產(chǎn)情況與計算結(jié)果保持一致，證實該算法用于輻照裝置生產(chǎn)排程的有效性。工作人員使用該程序可以更加便捷、準(zhǔn)確地對輻照產(chǎn)品訂單進行生產(chǎn)計劃安排和調(diào)整，同時可以迅速、準(zhǔn)確地預(yù)計出產(chǎn)品的交付時間，提高客戶滿意度。

參考文獻

［1］中國同位素與輻射行業(yè)協(xié)會輻射加工專業(yè)委員會.輻射加工產(chǎn)業(yè)“十二五” 發(fā)展規(guī)劃及建議［J］.中國核工業(yè)，2011，（1）：34-39. CHINA Isotope & radiation association.Radiation processing industry "Twelfth Five Year" development plan and suggestion［J］.China Nuclear Industry，2011，（1）： 34-39. （in Chinese）

［2］王傳禎，彭偉.蓬勃發(fā)展中的國際輻照食品加工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)［A］.北京食品學(xué)會.2011年第四屆國際食品安全高峰論壇論文集［C］.北京：北京食品學(xué)會，2011：129-134. WANG Chuanzhen，PENG Wei. Flourishing Development of International Food Technology and Industry［A］. Beijing Food Association. Papers Of The Fourth International Food Safety Peak Forum Year 2011［C］.Beijing： Beijing Food Association，2011：129-134. （in Chinese）

［3］陳勛，黃成，肖華麗，等.γ輻射加工中劑量控制技術(shù)研究［J］.輻射研究與輻射工藝學(xué)報，2012，30（3）：183-186. CHEN Xun，HUANG Chen，XIAO Huali，et al. The research of dose control in the γ-irradiation process［J］. Journal of Radiation Research and Radiation Processing，2012，30（3）：183-186. （in Chinese）

［4］郭仕源，李陽，湯清松.輻射加工過程中錯步輻照的判別及影響程度估算［J］.輻射研究與輻射工藝學(xué)報，2009，27（1）：43-47. GUO Shiyuan，LI Yang，TANG Qingsong. Identification of misstep irradiation and evaluation of effect on doses in the irradiation process［J］. Journal of Radiation Research and Radiation Processing，2009，27（1）：43-47. （in Chinese）

［5］王眾.輻照行業(yè)的高級生產(chǎn)計劃自動調(diào)度系統(tǒng)［D］.天津：天津大學(xué)，2010. WANG Zhong. The Advanced Production Planning of Automated Scheduling System in Irradiation Industry［D］. Tianjin： Tianjin University，2010. （in Chinese）

［6］Technical committee ISO/TC 34，ISO 14470-2011. Food irradiation—Requirements for the development，validation and routine control of the process of irradiation using ionizing radiation for the treatment of food［S］. Switzerland： ISO，2011.

［7］周建彬，宋豫川，雷琦，等.基于工藝特征局部優(yōu)化的綠色工藝優(yōu)化方法研究［J］. 新型工業(yè)化，2013，3（4）：18-30. ZHOU Jianbin，SONG Yuchuan，LEI Qi，et al. Research on Green Process Optimization Method based on Local Optimization of Process Feature［J］. The Journal of New Industrialization，2013，3（4）： 18-30. （in Chinese）

［8］楊海鵬，戴波.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用［J］.新型工業(yè)化，2014，4（3）：44-51. Yang Haipeng，Dai Bo. Applications of the System of Supervisory Control and Data Acquisition in Petrochemical Enterprise［J］. The Journal of New Industrialization，2014，4（3）：44-51. （in Chinese）

［9］孫文廣.EXCEL2007公式、函數(shù)與圖表范例應(yīng)用［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2010. SUN Wenguang. EXCEL2007 formula，function and chart application examples［M］. Beijing： Peking university press，2010. （in Chinese）

［10］ElizandroD，TahaH. Simulation of industrial systems： Discrete event simulation using Excel/VBA［M］. Boston：Auerbach Publications，2007.

［11］David J. Greensmith. Ca analysis： An Excel based program for the analysis of intracellular calcium transients including multiple，simultaneous regression analysis［J］. Computer Methods and Programs in Biomedicine，2014，113（1）： 241-250.

本文引用格式：周菁，龔頻.鈷-60γ輻照裝置生產(chǎn)排程算法設(shè)計及應(yīng)用研究［J］. 新型工業(yè)化，2016，6（4）：40-48.

Citation: ZHOU Jing， GONG Pin. Research on Design and Application of Algorithm about Production Scheduling of Co-60 Gamma Irradiation Facility［J］. The Journal of New Industrialization，2016，6（4）: 40-48.

Research on Design and Application of Algorithm about Production Scheduling of Co-60 Gamma Irradiation Facility

ZHOU Jing1， GONG Pin2
（1. Department of Information Engineering， Jiangsu Province Nanjing Engineering Vocational College， Nanjing 211135， China； 2. Department of Nuclear Science and Engineering， Nanjing University of Aeronautics & Astronautics， Nanjing 210016， China）

Abstract:It is very difficult for production scheduling by traditional manual calculation when the quantity of orders composed of products with different dosage requirements is huge. A novel production scheduling algorithm is designed in this paper according to the production characteristics of Co-60 gamma irradiation facility， and the basic functions of the algorithm is implemented using the Excel software. The followed program could calculate the loading and unloading time of more than 8000 orders theoretically and the calculation result is accurate to "seconds". The test results with 20 orders and 100 orders show that the program has no time delay. The number of orders， the calculation accuracy and the calculation speed of the program are far more than the level of manual calculation. The actual production test results show that the product information and the calculation results are in complete agreement， and the deviation between the actual loading and unloading time and the calculation results are less than 5%.Staff in the use of the program can arrange or adjust the production plan of orders of irradiation products more convenient and accurate. At the same time it can predict the product delivery time rapidly and accurately， and improve the satisfaction of customers.

Keywords:Computer application； Algorithm； Theoretical research and design； Irradiation facility； Production scheduling

DOI：10.19335/j.cnki.2095-6649.2016.04.007

基金項目：江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金項目（BY2014003-04）

作者簡介：周菁（1980-），女，講師，主要研究方向：算法理論、計算機程序設(shè)計；龔頻（1980-），男，實驗師，主要研究方向：輻射加工、核輻射探測