[发明专利]Job-shop离散型生产的车间排产方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业设备运行控制的技术领域，具体涉及通过信息运行设备以 及计算机程序对于车间工业加工设备群在承担离散型工件加工任务时进行运 行控制的技术领域，通过本发明方法，控制车间加工设备群在承担离散型工件 加工任务时按最优化的加工开始时间排序进行加工，从而使车间加工设备群最 有效地运行，提高交货的准时率。

背景技术

机械加工制造中，车间加工设备群(如车、铣、磨、刨等机床以及数控机 床)除按照相同的工艺流水路线批量加工产品工件外，还常常需要完成离散型 工件加工任务。所谓离散型工件加工任务是指：车间加工设备群按照非固定的 工艺流水路线加工工件，工件的加工工序之间允许有不定时间的等待，每道工 序后允许有存放坯料或存放该工序产品的空间，

车间加工设备群是动态的投产、加工、完工或者故障重复发生的过程，在 任何时候都有可能有新的任务投产，也有可能已经加工的任务完工，或者继续 加工，或者因意外而停工、延期。为了保证所有工件加工任务的及时完工，以 及为了提高设备的利用率和降低生产成本，就必须优化车间加工设备群的加工 运行状态或优化加工排序。

车间加工设备群加工运行优化的方法是指：在满足工艺路线以及车间加工 设备群当前加工状态约束的前提下，给出全部工件加工任务到达工艺路线上规 定的设备开始加工的时间，以及给出每个设备承担工件加工任务的顺序和时 间，以缩短加工交货的周期和提高设备利用率。这里的加工交货的周期是指一 个加工任务从投产到完工的时间跨度；由于在离散化的加工过程中，不一定每 道工序完工后都会立即开始下一道工序的加工，极有可能设备在等加工工件或 者加工工件在等设备，这些等待不会产生价值，只会浪费能源和工人的工资， 从而增加成本，设备的利用率指单位时间内设备在进行加工的时间比例。在很 多时候缩短加工交货的周期和增加设备的利用率是一致的。

车间加工设备群加工开始时间排序优化的现有方法主要有按交货期加工 排序优化法以及按优先级加工排序优化法两种，例如：其中按交货期加工排序 优化法有按任务的交货时间排序优化方法；按优先级加工排序优化法中有最短 加工时间排序优先方法。上述现有排序优化方法在实际应用中对于车间加工设 备群加工排序的优化效果较差。

发明的内容

本发明的目的是提供另一种车间加工设备群加工运行优化的方法，通过本 发明方法，控制车间加工设备群在承担离散型工件加工任务时进行最优化的加 工开始时间排序或者说最有效地运行，可以更有效地提高交货的准时率。

本发明的技术方案如下：

一种车间加工设备群加工运行优化的方法，包括以下步骤：

(1)在计算机硬盘上预留存储空间≥100M，

给车间加工设备群的各设备以及各离散型加工工件分别编制条形码；

(2)设定车间加工设备群的运行参数及其表达矩阵：

工件编号i＝1，2，…，n；

设备编号j＝1，2，…，m；

加工顺序号g＝1，2，…，m；

工件i在设备j里加工的加工时间t_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…， m；则加工时间矩阵T＝[t_ji]_m×n；

工件i在设备j里加工的加工顺序r_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…， m；则工艺路线矩阵R＝[r_ji]_m×n；

工件i在设备j里加工的开始时间x_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…， m；则状态矩阵X＝[x_ji]_m×n；

工件i在设备j里加工的完成时间y_ji，其中i＝1，2，…，n和j＝1，2，…， m；则输出矩阵Y＝[y_ji]_m×n；

工件i在加工顺序号为g的加工设备号e_gi，其中i＝1，2，…，n和g＝1， 2，…，m；则设备顺序矩阵E＝[e_gi]_m×n；

(3)在硬盘上建立用于储存上述数据的文本文件，其数据结构分别为：

a.工艺路线.txt，用于存储工艺路线矩阵R，