[发明专利]一种螺狮粉生产企业柔性生产车间调度方法在审

专利信息
申请号: 202111473511.1 申请日: 2021-11-29
公开(公告)号: CN114460908A 公开(公告)日: 2022-05-10
发明(设计)人: 龙鹰;李迅波;孙佳宁;许磊;王瑜;关海鑫;高翔;方树;王正萃;沈蕴 申请(专利权)人: 广西成电智能制造产业技术有限责任公司;电子科技大学
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418
代理公司: 北京众泽信达知识产权代理事务所(普通合伙) 11701 代理人: 张艳萍
地址: 545003 广西壮族自治区*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 一种 螺狮粉 生产 企业 柔性 车间 调度 方法
【说明书】:

发明提供一种螺狮粉生产企业柔性生产车间调度方法,包括如下步骤:1)根据初始时刻的车间状态,通过遗传算法生成初始调度方案;2)根据初始调度方案执行生产任务,并实时检测车间的生产状态,如果生产任务执行过程中发生扰动事件,则执行步骤3),如果不发生扰动事件则执行步骤4);3)执行重调度触发机制,判断生产过程的偏移系数是否超过系统设定的阈值,若超过,则执行完全重调度策略,若不超过则根据右移重调度策略进行处理,处理结束后返回执行步骤2);4)执行生产任务至完成所有生产任务。该方法可以解决螺狮粉生产车间扰动因素多,生产过程的波动较大,不能够实时有效的进行重调度的技术问题。

技术领域

本发明涉及生产车间调度方法技术领域,尤其涉及一种螺狮粉生产企业柔性生产车间调度方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展,市场复杂多变,竞争异常激烈,给制造业带来一定冲击,制造企业正经历着由“多品种、大批量”向“多品种、变批量”的深层次制造模式变革,以快速响应广大客户多样化定制产品的制造要求,且面临着巨大的挑战。一方面,在当前市场环境下,市场产品风向逐渐趋向于买方市场主导,制造企业需要满足客户多样化的定制化需求,加剧企业生产产品的柔性。另一方面,制造企业生产规模的增大,使得企业的生产管理及其生产调度的难度更大,同时需要应对生产过程的随机扰动事件。

实际的生产车间通常存在着各种扰动事件,使得生产状态发生改变,由静态调度生成的任务排产计划可能变得不可再行,这正是静态调度模型的弊端。动态调度指的是对车间扰动事件的发生而改变生产状态的调整措施,不同的扰动事件对生产状态造成不同程度的破坏,根据破坏程度,将扰动事件分为显性扰动和隐性扰动。

显性扰动的发生,会对车间生产过程造成比较明显的影响,有很大的可能导致原调度方案不可再行。常见的显性扰动场景有:与加工任务相关,如紧急插单、交货期变更、订单取消以及工件返工等;与生产资源相关,如机器故障维修、原料短缺、工作人员缺勤等。

隐性扰动的发生,短期内不会对车间生产状态造成明显的影响,但会影响到原调度方案的性能,累积一段时间后,也会使得原调度方案变得不可再用。常见的隐性扰动场景有:工件实际加工时间出现误差、机器设备性能下降、工作人员效率不一样等。

动态调度问题是静态调度问题的延伸,本申请将在对企业柔性车间静态调度研究的基础上,模拟分析生产车间随机动态场景,建立更全面的调度模型。

遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机理的智能搜索算法,通过模拟自然界生物进化过程中的选择、交配和变异等行为,搜寻问题解空间内的最优解,其流程图如图1所示。

目前,对于何时重调度,常采用的方法有周期性重调度、事件驱动重调度和混合重调度。周期性重调度是指定期进行一次重调度,主要是针对隐性扰动场景。事件驱动重调度是根据扰动事件的发生发起重调度,主要是针对显性扰动场景。混合重调度则是结合周期性和事件驱动的重调度机制。

重调度策略是指当重调度触发后,实施具体的重调度操作,降低或消除扰动事件的影响的策略。目前,常见的重调度策略有右移重调度、局部重调度和完全重调度。

右移重调度策略的思想是:对于影响比较小的扰动,维持原调度方案,即工件的加工机器和加工顺序不改变,将受到影响的工序开始加工时间延后,即延后开工以对扰动进行处理。该策略操作简单,可以维持生产系统的稳定,但是受扰动事件影响后,调度方案的性能会发生退化,具有较大的潜在延期风险。

局部重调度策略的思想是:尽量不破坏原调度方案,仅对受到影响的工件工序进行重调度。该策略具有较好的稳定性,但操作较为复杂,而且该策略只考虑了部分信息,所以其生成的重调度方案性能不是很好,通常不如完全重调度。

完全重调度策略的思想是:考虑到扰动的影响较大,对所有可加工工件工序进行重调度。该策略能够生成较优的重调度方案,可以很好的消除扰动造成的影响,但计算量比较大,并会产生额外的生产成本。如车间的搬运、设备的装夹成本等。

发明内容

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