[发明专利]一种面向任务可靠性的集成生产任务调度方法

权利要求书

1.一种面向任务可靠性的集成生产任务调度方法，设置如下：

制造系统各设备之间相互独立，且引入的质量偏差相互独立；每台关键加工设备后都有一个检测工位，且检测结果是绝对可靠的；制造设备的缓冲区是无限的；制造设备故障类型为渐变过程，设备发生性能退化，不会发生偶然故障；

其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、基于制造系统、生产任务及被制造产品的内在联系，确定影响任务可靠性的关键机器及工艺；

步骤二、确定各机器的性能状态；

步骤三、量化产品质量偏差指标；

步骤四、根据任务需求建立QPPN模型；

步骤五、给出基于任务可靠性的启发式规则；

步骤六、寻找生产任务调度最优解；

步骤七、结果分析，将生产调度方法所得结果与未考虑任务可靠性的生产调度方法的结果作对比；

其中，在步骤二中所述的确定各机器的性能状态，是指依次确定第j个制造设备的加工状态S_jp及其所制造产品的质量状态S_jq；

具体为：由于制造设备的加工能力通常以单位时间内的加工量进行表征，因此，设备的加工状态S_jp表示为：

P_max表示在制造设备在理想状态下最佳的生产能力，表示设备在上一个制造周期内的生产能力，P_min表示设备最差的生产能力，即最低能接受状态；

由于设备所制造产品的质量水平是基于产品的质量检验数据确定，因此，设备所制造产品的质量状态S_jq表示为：

k是指在计算该制造设备所制造产品质量状态时，所需要采集的历史数据的样本量大小，ρ_i表示产品第i个关键质量特性的权重系数；对于相似的加工过程及与当前任务间隔较短的产品，其对更高的系数；历史产品状态q_i是指KQC的实际加工参数与产品的工序要求的一致性程度，具体计算方法为：

x_n是指关键质量特性的实际加工值，是指工序要求值，x_n′是指生产要求的最低接受值。

2.根据权利要求1所述的一种面向任务可靠性的集成生产任务调度方法，其特征在于：在步骤一中所述的确定影响任务可靠性的关键机器及工艺，是指从系统工程的角度出发，分析制造设备、生产任务和产品质量之间的内在联系以及对制造系统任务可靠性的影响关系，确定产品关键质量特性和关键工序，具体由智能制造背景下的生产过程数据确定。

3.根据权利要求1所述的一种面向任务可靠性的集成生产任务调度方法，其特征在于：在步骤一中所述的基于制造系统、生产任务及被制造产品的内在联系，确定影响任务可靠性的关键机器及工艺，具体为：

列出加工过程中涉及的具体加工工序和需要的设备硬件，基于生产过程质量数据和售后反馈数据，并结合设计人员的实践经验，确定产品的关键质量特性，根据具体的加工工序，识别制造系统关键节点，确定关键工序。

4.根据权利要求1所述的一种面向任务可靠性的集成生产任务调度方法，其特征在于：在步骤三中所述的量化产品质量偏差指标，是指基于产品各关键质量特性指标在生产过程中的过程模型，计算产品各关键质量特性的偏差值，评估产品质量状态Q_P；

具体为：设产品共有m项关键质量特性，则根据生产经验给出对应每一项关键质量特性的偏差指标q_k(t)，则对应该关键质量特性指标的一致性Q_k(t)为：

a_k是指第k项关键质量特性指标在产品设计规范中的阈值；因此，产品质量状态Q_P是由各项关键质量特性指标的一致性加权求和求得，计算方法为：

是指第k项关键质量特性的权重系数。