CN110618662A - 一种用于混合生产线分布式协同控制***及其控制方法 - Google Patents

一种用于混合生产线分布式协同控制***及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于混合生产线分布式协同控制***及其控制方法，包括主控台，主控台上设有生产顺序排列输入模块，主控台一侧设有生产车间，所述生产车间的一侧设有控制车间，所述生产车间内依次连接设有若干生产流水线一、生产流水线二和若干生产流水线N，所述生产流水线一的一侧与子控制器模块相连接，所述子控制器模块通过生产顺序命令排列发送模块与所述主控台相连接，所述生产流水线一内部设有生产流畅度检测模块一。自动判断出其最优的生产方案，保证其生产的效率，减少了货物堆积人工看守的几率，同时能够减少由于人工关闭打开机械造成的误差，并且，在生产的过程中，能够通过流畅度去判断机械的使用情况，是否需要保养维修更换等。

Description

一种用于混合生产线分布式协同控制***及其控制方法
技术领域
本发明涉及混合生产线领域，具体来说，涉及一种用于混合生产线分布式协同控制***及其控制方法。
背景技术
混合流水生产线(Hybrid Flow Shop简称HFS)是具有多个并行设备的流水生产线，又称柔性流水生产线(Flexible Flow shop，FFS)和并行流水生产线(MultiprocessorFlow Shop，MFS)。
生产要素布置方法是在组织方式确定的条件下，通过生产线平衡等规划方法，以产量、成本、生产时间等为优化目标，对人员、工序、设备等进行布置安排。生产线平衡的主要方法是将人员、工序、设备按照产品确定的生产周期进行组织，使流水线上每个工位的操作时间尽量一致，以期降低生产线的节拍。生产线的节拍是指连续完成相同的两个产品之间的间隔时间，通常把一-个流程中生产节拍最慢的工位叫做瓶颈工位。生产线的产能与生产节拍直接相关，而生产节拍受制于瓶颈工位的时间。生产线平衡规划即是将生产的全部工序分配到工位中去，调整各工位的操作时间使其尽可能相近，降低生产节拍、提高产能。在劳动密集型生产***中，工艺的实际执行由人而非设备完成，节拍波动范围大且没有规律，任一工位随时都可能会变成瓶颈工位，且持续时间不定。对于传统流水线，当某工位A变为瓶颈工位时，A之前的在制品会逐渐堵塞，直到A的上游生产完全停止，等待A完成工作；而A之后的在制品会逐渐变少，直到A的下游生产线完全空闲，等待上游的在制品流下来加工。
现有的生产线在设计完成后，需要进行调试才能够得到最优的生产方案，但是不存在一些反馈控制机构，导致其在一个工位生产的生产速度跟不上上一个工位产生零部件的数量，导致货物堆积，需要专门的相关人员去监视，同时去手工控制机械的停工，以迎合生产速度跟不上的工位的生产效率。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种用于混合生产线分布式协同控制***及其控制方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种用于混合生产线分布式协同控制***，包括主控台，所述主控台上设有生产顺序排列输入模块，所述主控台一侧设有生产车间，所述生产车间的一侧设有控制车间，所述生产车间内依次连接设有若干生产流水线一、生产流水线二和若干生产流水线N，所述生产流水线一的一侧与子控制器模块相连接，所述子控制器模块通过生产顺序命令排列发送模块与所述主控台相连接，所述生产流水线一内部设有生产流畅度检测模块一，所述生产流水线一上分别连接设有生产时间检测模块一和生产速度监控模块一，其中，所述生产时间检测模块一与所述生产速度监控模块一分别与无线发射模块一相连接，其中，所述生产速度监控模块一与子控制器模块相连接，所述生产流水线二内部设有生产流畅度检测模块二，所述生产流水线二上分别连接设有生产时间检测模块二和生产速度监控模块二，其中，所述生产时间检测模块二与所述生产速度监控模块二分别与无线发射模块二相连接，其中，所述生产速度监控模块二与子控制器模块相连接，所述生产流水线N内部设有生产流畅度检测模块N，所述生产流水线N上分别连接设有生产时间检测模块N和生产速度监控模块N，其中，所述生产时间检测模块N与所述生产速度监控模块N分别与无线发射模块N相连接，其中，所述生产速度监控模块N与子控制器模块相连接，所述生产流水线N均与最终组装流水线相连接，所述最终组装流水线上连接设有最终时间总结模块，所述最终时间总结模块上通过无线接收模块与所述无线发射模块相连接，所述最终时间总结模块与最优生产时间顺序判断模块相连接，所述最优生产时间顺序判断模块与主制台相连接。
可选的，所述最终组装流水线上连接设有质量检测模块。
可选的，，所述质量检测模块主要检测产品的形状、强度、连接点的质检，所述最终时间总结模块包括生产时间检测模块一、生产时间检测模块二和生产时间检测模块N上所检测到的时间一、时间二和时间N。
可选的，所述质量检测模块与所述最终时间总结模块分别与数据整合发送模块相相连接，所述数据整合发送模块与所述最优生产时间顺序判断模块相连接。
可选的，所述生产顺序排列输入模块是用于人为的经过计算得到生产一个产品所需要的生产前后顺序。
可选的，所述最优生产时间顺序判断模块上连接设有生产顺序重要程度比重占比输入模块。
可选的，所述最优生产时间顺序判断模块上依次连接设有最优生产序列确定提示模块和最优生产序列储存模块。
可选的，所述最优生产时间顺序判断模块根据所述生产顺序重要程度比重占比输入模块上重要程度大于5％以上的生产时间进行有效的判断，所述最优生产序列储存模块包括储存器和云储存器。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于混合生产线分布式协同控制方法。
包括以下步骤：
相关人员根据需求将所需生产产品的零部件进行整理分解；
将上述零部件整理分解完，由相关人员进行经验整理，得出其所需要的第一生产顺序；
根据上述第一生产顺序，由相关人员判断其修改部分生产顺序后，得出第二生产顺序、第三生产顺序；
将上述第一生产顺序、第二生产顺序和第三生产顺序通过生产顺序排列输入模块输入到主控台内，主控台经过生产顺序命令排列发送模块进行排列后间歇发送给子控制器模块；
自控制模块根据上述经过生产顺序命令排列发送模块进行排列后的生产顺序控制生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N进行生产组装；
期间，生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N上的生产流畅度检测模块一、生产流畅度检测模块二和生产流畅度检测模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的流畅度；
生产时间检测模块一、生产时间检测模块二和生产时间检测模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的生产时间；
所述生产速度监控模块一、生产速度监控模块二与所述生产速度监控模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的生产速度；
根据上述检测得到的流畅度、生产时间和生产速度，通过无线发射器和无线接收器发送给最终时间总结模块，并且由数据整合发送模块发送给最优生产时间顺序判断模块；
生产顺序重要程度比重占比输入模块输入各个生产线的占比：
最优生产时间顺序判断模块上通过上述生产线的占比进行判断最优的生产序列；
待最优的生产序列确定完全后，最优生产序列确定提示模块进行提示相关人员，然后相关人员将其重新输入到主控台中，通过主控台发送给子控制器进行操控各个生产流水线进行作业。
该方法进一步的，上述最优的生产序列确定完后，通过最优生产序列储存模块内的储存器中进行储存，同时上传到云储存器内。
本发明的有益效果为：通过将设计好生产组装好的机器上输入预先设计好的生产顺序，从而能够自动判断出其最优的生产方案，保证其生产的效率，减少了货物堆积人工看守的几率，同时能够减少由于人工关闭打开机械造成的误差，并且，在生产的过程中，能够通过流畅度去判断机械的使用情况，是否需要保养维修更换等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种用于混合生产线分布式协同控制***的***框图；
图2是根据本发明实施例的一种用于混合生产线分布式协同控制方法的流程图之一；
图3是根据本发明实施例的一种用于混合生产线分布式协同控制方法的流程图之一；
图4是根据本发明实施例的一种用于混合生产线分布式协同控制方法的流程图之一。
附图标记；
1、主控台；2、生产顺序排列输入模块；3、生产车间；4、控制车间；5、生产流水线一；6、生产流水线二；7、生产流水线N；8、子控制器模块；9、生产顺序命令排列发送模块；10、生产流畅度检测模块一；11、生产时间检测模块一；12、生产速度监控模块一；13、无线发射模块一；14、生产顺序重要程度比重占比输入模块；15、生产流畅度检测模块二；16、生产时间检测模块二；17、生产速度监控模块二；18、无线发射模块二；19、最优生产序列确定提示模块；20、生产流畅度检测模块N；21、生产时间检测模块N：22、生产速度监控模块N；23、无线发射模块N；24、最优生产序列储存模块；25、最终组装流水线；26、最终时间总结模块；27、无线接收模块；28、最优生产时间顺序判断模块；29、质量检测模块；30、数据整合发送模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种用于混合生产线分布式协同控制***，包括主控台1，所述主控台1上设有生产顺序排列输入模块2，所述主控台1一侧设有生产车间3，所述生产车间3的一侧设有控制车间4，所述生产车间3内依次连接设有若干生产流水线一5、生产流水线二6和若干生产流水线N7，所述生产流水线一5的一侧与子控制器模块8相连接，所述子控制器模块8通过生产顺序命令排列发送模块9与所述主控台1相连接，所述生产流水线一5内部设有生产流畅度检测模块一10，所述生产流水线一5上分别连接设有生产时间检测模块一11和生产速度监控模块一12，其中，所述生产时间检测模块一11与所述生产速度监控模块一12分别与无线发射模块一13相连接，其中，所述生产速度监控模块一12与子控制器模块8相连接，所述生产流水线二6内部设有生产流畅度检测模块二15，所述生产流水线二6上分别连接设有生产时间检测模块二16和生产速度监控模块二17，其中，所述生产时间检测模块二16与所述生产速度监控模块二17分别与无线发射模块二18相连接，其中，所述生产速度监控模块二17与子控制器模块8相连接，所述生产流水线N7内部设有生产流畅度检测模块N20，所述生产流水线N7上分别连接设有生产时间检测模块N21和生产速度监控模块N22，其中，所述生产时间检测模块N21与所述生产速度监控模块N22分别与无线发射模块N23相连接，其中，所述生产速度监控模块N22与子控制器模块8相连接，所述生产流水线N7均与最终组装流水线25相连接，所述最终组装流水线25上连接设有最终时间总结模块26，所述最终时间总结模块26上通过无线接收模块27与所述无线发射模块18相连接，所述最终时间总结模块26与最优生产时间顺序判断模块28相连接，所述最优生产时间顺序判断模块28与主制台1相连接。
另外，在一个实施例中，对于最终组装流水线25来说，所述最终组装流水线25上连接设有质量检测模块29。
另外，在一个实施例中，对于质量检测模块29来说，所述质量检测模块29主要检测产品的形状、强度、连接点的质检，所述最终时间总结模块26包括生产时间检测模块一11、生产时间检测模块二16和生产时间检测模块N21上所检测到的时间一、时间二和时间N。
另外，在一个实施例中，对于质量检测模块29来说，所述质量检测模块29与所述最终时间总结模块26分别与数据整合发送模块30相相连接，所述数据整合发送模块30与所述最优生产时间顺序判断模块28相连接。
另外，在一个实施例中，对于生产顺序排列输入模块2来说，所述生产顺序排列输入模块2是用于人为的经过计算得到生产一个产品所需要的生产前后顺序。
另外，在一个实施例中，对于最优生产时间顺序判断模块28来说，所述最优生产时间顺序判断模块28上连接设有生产顺序重要程度比重占比输入模块14。
另外，在一个实施例中，对于最优生产时间顺序判断模块28来说，所述最优生产时间顺序判断模块28上依次连接设有最优生产序列确定提示模块19和最优生产序列储存模块24。
另外，在一个实施例中，对于最优生产时间顺序判断模块28来说，所述最优生产时间顺序判断模块28根据所述生产顺序重要程度比重占比输入模块14上重要程度大于5％以上的生产时间进行有效的判断，所述最优生产序列储存模块24包括储存器和云储存器。
如图2-4所示，根据本发明的实施例，还提供了一种修复路基底部溶洞的施工方法。
包括以下步骤：
步骤S101，相关人员根据需求将所需生产产品的零部件进行整理分解；
步骤S103，将上述零部件整理分解完，由相关人员进行经验整理，得出其所需要的第一生产顺序；
步骤S105，根据上述第一生产顺序，由相关人员判断其修改部分生产顺序后，得出第二生产顺序、第三生产顺序；
步骤S107，将上述第一生产顺序、第二生产顺序和第三生产顺序通过生产顺序排列输入模块输入到主控台内，主控台经过生产顺序命令排列发送模块进行排列后间歇发送给子控制器模块；
步骤S109，自控制模块根据上述经过生产顺序命令排列发送模块进行排列后的生产顺序控制生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N进行生产组装；
步骤S111，期间，生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N上的生产流畅度检测模块一、生产流畅度检测模块二和生产流畅度检测模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的流畅度；
步骤S113，生产时间检测模块一、生产时间检测模块二和生产时间检测模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的生产时间；
步骤S115，所述生产速度监控模块一、生产速度监控模块二与所述生产速度监控模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的生产速度；
步骤S117，根据上述检测得到的流畅度、生产时间和生产速度，通过无线发射器和无线接收器发送给最终时间总结模块，并且由数据整合发送模块发送给最优生产时间顺序判断模块；
步骤S119，生产顺序重要程度比重占比输入模块输入各个生产线的占比；
步骤S121，最优生产时间顺序判断模块上通过上述生产线的占比进行判断最优的生产序列；
步骤S123，待最优的生产序列确定完全后，最优生产序列确定提示模块进行提示相关人员，然后相关人员将其重新输入到主控台中，通过主控台发送给子控制器进行操控各个生产流水线进行作业。
另外在具体应用的时候，上述最优的生产序列确定完后，通过最优生产序列储存模块内的储存器中进行储存，同时上传到云储存器内。保存在云储存器中，防止储存器损坏。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过将设计好生产组装好的机器上输入预先设计好的生产顺序，从而能够自动判断出其最优的生产方案，保证其生产的效率，减少了货物堆积人工看守的几率，同时能够减少由于人工关闭打开机械造成的误差，并且，在生产的过程中，能够通过流畅度去判断机械的使用情况，是否需要保养维修更换等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，包括主控台(1)，所述主控台(1)上设有生产顺序排列输入模块(2)，所述主控台(1)一侧设有生产车间(3)，所述生产车间(3)的一侧设有控制车间(4)，所述生产车间(3)内依次连接设有若干生产流水线一(5)、生产流水线二(6)和若干生产流水线N(7)，所述生产流水线一(5)的一侧与子控制器模块(8)相连接，所述子控制器模块(8)通过生产顺序命令排列发送模块(9)与所述主控台(1)相连接，所述生产流水线一(5)内部设有生产流畅度检测模块一(10)，所述生产流水线一(5)上分别连接设有生产时间检测模块一(11)和生产速度监控模块一(12)，其中，所述生产时间检测模块一(11)与所述生产速度监控模块一(12)分别与无线发射模块一(13)相连接，其中，所述生产速度监控模块一(12)与子控制器模块(8)相连接，所述生产流水线二(6)内部设有生产流畅度检测模块二(15)，所述生产流水线二(6)上分别连接设有生产时间检测模块二(16)和生产速度监控模块二(17)，其中，所述生产时间检测模块二(16)与所述生产速度监控模块二(17)分别与无线发射模块二(18)相连接，其中，所述生产速度监控模块二(17)与子控制器模块(8)相连接，所述生产流水线N(7)内部设有生产流畅度检测模块N(20)，所述生产流水线N(7)上分别连接设有生产时间检测模块N(21)和生产速度监控模块N(22)，其中，所述生产时间检测模块N(21)与所述生产速度监控模块N(22)分别与无线发射模块N(23)相连接，其中，所述生产速度监控模块N(22)与子控制器模块(8)相连接，所述生产流水线N(7)均与最终组装流水线(25)相连接，所述最终组装流水线(25)上连接设有最终时间总结模块(26)，所述最终时间总结模块(26)上通过无线接收模块(27)与所述无线发射模块(18)相连接，所述最终时间总结模块(26)与最优生产时间顺序判断模块(28)相连接，所述最优生产时间顺序判断模块(28)与主制台(1)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述最终组装流水线(25)上连接设有质量检测模块(29)。
3.根据权利要求2所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述质量检测模块(29)主要检测产品的形状、强度、连接点的质检，所述最终时间总结模块(26)包括生产时间检测模块一(11)、生产时间检测模块二(16)和生产时间检测模块N(21)上所检测到的时间一、时间二和时间N。
4.根据权利要求3所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述质量检测模块(29)与所述最终时间总结模块(26)分别与数据整合发送模块(30)相相连接，所述数据整合发送模块(30)与所述最优生产时间顺序判断模块(28)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述生产顺序排列输入模块(2)是用于人为的经过计算得到生产一个产品所需要的生产前后顺序。
6.根据权利要求5所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述最优生产时间顺序判断模块(28)上连接设有生产顺序重要程度比重占比输入模块(14)。
7.根据权利要求6所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述最优生产时间顺序判断模块(28)上依次连接设有最优生产序列确定提示模块(19)和最优生产序列储存模块(24)。
8.根据权利要求7所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，所述最优生产时间顺序判断模块(28)根据所述生产顺序重要程度比重占比输入模块(14)上重要程度大于5％以上的生产时间进行有效的判断，所述最优生产序列储存模块(24)包括储存器和云储存器。
9.一种用于混合生产线分布式协同控制方法，其特征在于，用于权利要求8所述的用于混合生产线分布式协同控制***的使用，包括以下步骤：
相关人员根据需求将所需生产产品的零部件进行整理分解；
将上述零部件整理分解完，由相关人员进行经验整理，得出其所需要的第一生产顺序；
根据上述第一生产顺序，由相关人员判断其修改部分生产顺序后，得出第二生产顺序、第三生产顺序；
将上述第一生产顺序、第二生产顺序和第三生产顺序通过生产顺序排列输入模块输入到主控台内，主控台经过生产顺序命令排列发送模块进行排列后间歇发送给子控制器模块；
自控制模块根据上述经过生产顺序命令排列发送模块进行排列后的生产顺序控制生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N进行生产组装；
期间，生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N上的生产流畅度检测模块一、生产流畅度检测模块二和生产流畅度检测模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的流畅度；
生产时间检测模块一、生产时间检测模块二和生产时间检测模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的生产时间；
所述生产速度监控模块一、生产速度监控模块二与所述生产速度监控模块N分别检测得出生产流水线一、生产流水线二和生产流水线N的生产速度；
根据上述检测得到的流畅度、生产时间和生产速度，通过无线发射器和无线接收器发送给最终时间总结模块，并且由数据整合发送模块发送给最优生产时间顺序判断模块；
生产顺序重要程度比重占比输入模块输入各个生产线的占比；
最优生产时间顺序判断模块上通过上述生产线的占比进行判断最优的生产序列；
待最优的生产序列确定完全后，最优生产序列确定提示模块进行提示相关人员，然后相关人员将其重新输入到主控台中，通过主控台发送给子控制器进行操控各个生产流水线进行作业。
10.根据权利要求9所述的一种用于混合生产线分布式协同控制***，其特征在于，上述最优的生产序列确定完后，通过最优生产序列储存模块内的储存器中进行储存，同时上传到云储存器内。
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