[发明专利]一种注塑机工件生产线的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注塑机工件生产系统的自动化生产方法，该方法适用于双生产线注塑机工件制造系统，通过离线学习具备自我改进功能，属于计算机集成制造领域，为一种注塑机工件生产线的生产方法。

背景技术

注塑机工件的生产具有种类多、批量小、分类较细等特点，即便对于相同结构的工件，由于工件服务对象不同，整体尺寸不同，其各道工艺加工时间也不相同，对于工件生产的每道工序，耗时较长。鉴于工件上述特点，其生产线的设计应具备一定的柔性，使其适合小批量、多品种、混型生产要求，具备较强灵活性。双生产线系统加工的特点是两条生产线规格相同，每条生产线规格相同，可加工多种类型的工件，系统控制过程包含工件在两条生产线上的分配及在每条生产线上的排序；该类问题实质上是平行机与流水线调度相结合的一个综合问题，在求解难度上是属于NP完全的。对于该问题工厂里面生产组织人员通常依靠经验来或利用一些简单启发式规则组织生产，这样导致设备利用率不高，系统效率降低。在学术界该类问题也是关注焦点，不少学者都对其做过研究，如Anurag A提出一种自适应学习求解flow-shop问题（European of Operational Research,2006,169(2):801-815），Bilge U提出通过禁忌算法求解平行机的最大延期问题（Computers and Operations Research,2004,31(3):397-414.），胡燕海采用遗传算法求解双流水线上工件加工顺序问题（轻工机械，2008，26（4），76-78）。这些解决办法一个共同特点是通过设计启发式算法来得到问题的一个近优解或满意解，但也存在诸如依赖初始解、结构单一、稳定性差等问题，至今在理论上对于该类问题仍未找到有效求解算法。

发明内容

本发明的目的是针对上述双生产线的注塑机工件生产的固有特点，提供一种集成控制的自动化生产方法，以克服现有技术不足，采用强化学习中值迭代思想通过计算机离线仿真对具混合核支持向量机参数进行修正，不断提高其决策精度，减少系统运行所用时间，缩进生产线加工周期。

本发明的技术方案为：一种注塑机工件生产线的生产方法，通过控制系统控制双生产线的生产流程，控制系统包括集中控制器、仿真优化器、现场控制器PLC、生产现场数据采集终端、生产线状态监测器和强化学习器，控制系统接收生产任务后，由集中控制器将待加工n个工件按不同方法分成2组，分别计算不同分法下两组工件在各生产线设备上的总加工时间，计算每种分法下两组工件在总加工时间最长的生产线设备上的总加工时间，判断该种分法工件是否符合生产要求，将符合生产要求的分组方法得到的分组数据送入仿真优化器，仿真优化器通过仿真不同分组方法的两组工件在双生产线上的加工次序，获得对应的最大完工周期，集中控制器选取最大完工周期值最小的分组方法对应的加工次序做为最佳加工次序，将最佳加工次序传送至生产线状态监测器；

生产线状态监测器将确定的加工次序的指令发布至现场控制器PLC，由现场控制器PLC直接控制生产线上的终端设备完成生产动作；生产现场数据采集终端将生产线的实时数据通过现场控制器PLC传输至生产线状态监测器，判断生产线是否处于正常运行和生产是否完成，判断结果反馈至集中控制器，集中控制器根据判断结果确定是否停止生产线运行；仿真优化器将优化后的仿真结果送至样本库，强化学习器对样本库中的样本进行持续训练，通过支持向量机完成学习，由学习结果提高仿真优化器的优化仿真精度。

控制系统接收生产任务后，集中控制器首先对要加工的工件数目进行确认，启动生产现场数据采集终端采集数据进行自检，自检成功，集中控制器通知现场控制器PLC使生产线处于预备状态，然后按将待加工工件分成两组，工件分组方法具体如下：

步骤1：计算n个工件在生产线的第i台设备上的总的加工时间记其中第l台设备最大总加工时间满足即确定总加工时间最长的设备；

步骤2：从n个加工工件中任选个工件，共有种选法，将工件分成两组，数目分别为n₁^k，n₂^k，k表示分组方法的标号；

步骤3：分别计算两组工件在第l台设备上的总加工时间，即

步骤4：判断是否成立，若成立，转步骤5；否则，转步骤6；

步骤5：对按k种方法分组的工件列为输入仿真优化器进行仿真的对象，将其暂存在集中控制器中，更新k值，即k=k+1，转步骤7；

步骤6：按k种方法分组的两组工件不列入仿真的对象，更新k值，k＝k+1，转步骤7；