CN110825046A - 一种离散制造车间优化调度*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离散制造车间优化调度***，包括生产执行***、基础数据管理***、集成优化***和调度策略评价***；所述生产执行***用于具体生产加工，并实现数据互联，所述基础数据管理***用于接受并管理***数据，所述集成优化***接收生产执行***和基础数据管理***的数据反馈，制定工艺路线，并进行异常调度，调度策略评价***用于接收集成优化***推送的初始优化方案并进行评价与决策。本发明具有生产效率高、调度均衡、方案优化的优点。

Description

一种离散制造车间优化调度***
技术领域
本发明涉及生产制造领域，尤其涉及一种离散制造车间优化调度***。
背景技术
船用柴油机关键件配套企业的生产模型是典型的离散制造模式，离散制造模式常见于具有小批量、多品种的生产特性，这种特性造成了生产工艺不稳定，质量不稳定的特点。
在离散制造车间中，存在设备调度问题，加工工序不优化，一旦发生车间异常事件，难以在第一时间进行优化处理并给出解决方案，导致出现生产周期延长，车间怠工等问题，且生产的产品质量不稳定等问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是：如何提供一种生产效率高、调度均衡、方案优化的离散制造车间优化调度***。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种离散制造车间优化调度***，包括生产执行***、基础数据管理***、集成优化***和调度策略评价***；所述生产执行***用于具体生产加工，并实现数据互联，所述基础数据管理***用于接受并管理***数据，所述集成优化***接收生产执行***和基础数据管理***的数据反馈，制定工艺路线，并进行异常调度，调度策略评价***用于接收集成优化***推送的初始优化方案并进行评价与决策。
作为优化，所述生产执行***为设置在车间内的加工设备，所述加工设备上均设置有OT网络，每台加工设备的OT网络均与IT网络进行互联。
作为优化，所述基础数据管理***包括工艺路线模型子模块、订单优先级子模块、产品结构BOM子模块、设备日历子模块、订单交货期子模块和设备能力匹配子模块。
作为优化，所述集成优化***包括任务集成调度模块和重调度优化模块。
作为优化，所述调度策略评价***基于均衡性目的对设备可靠性计算、设备负荷率计算以及综合评价决策。
作为优化，异常数据包括车间内部异常数据和车间外部异常数据。
作为优化，所述调度策略评价***的评价体系基于总目标层、准则层、指标层和方案层及其结合。
有益效果：
通过本方案可以对生产任务、设计工艺和车间现场的各种资源模型联合进行仿真，模拟各种工艺过程在车间资源情况下的运行状态，根据仿真中的设备运行情况、物流配送情况、生产辅助用具的保障情况，来确定科学、合理生产工艺过程，从而提高工艺评估的有效性和科学性。另外，通过本方案将有效的预估和解决传统的工艺设计与车间实际资源情况脱节的问题，使整个生产工艺在满足制造的要求下更好的考虑了车间现场的实际资源情况，使工艺过程的执行效果更好，减少由于工艺稳定性对生产的影响
附图说明
图1为本发明公开的离散制造车间优化调度***的***框架图。
图2为图1中调度策略评价***的评价结构图。
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。
参照图1-2，一种离散制造车间优化调度***，包括生产执行***、基础数据管理***、集成优化***和调度策略评价***；所述生产执行***用于具体生产加工，并实现数据互联，所述基础数据管理***用于接受并管理***数据，所述集成优化***接收生产执行***和基础数据管理***的数据反馈，制定工艺路线，并进行异常调度，调度策略评价***用于接收集成优化***推送的初始优化方案并进行评价与决策。
本实施例中，所述生产执行***为设置在车间内的加工设备，所述加工设备上均设置有OT网络，每台加工设备的OT网络均与IT网络进行互联。
这样，能够实现生产秩序***的网络互联，保障设备与设备、设备与***之间的数据交互与反馈，便于实时件的生产与异常报告。
本实施例中，所述基础数据管理***包括工艺路线模型子模块、订单优先级子模块、产品结构BOM子模块、设备日历子模块、订单交货期子模块和设备能力匹配子模块。
这样，能够根据生产计划数据进行相应子模块的调用，其中：工艺路线模型子模块采用了覆盖整个生产准备的工艺路线模型，为排产的优化提供基础工艺数据；订单优先级子模块在优化排产中考虑订单优先级会影响实际制造资源的配置；产品结构BOM子模块是企业存在加工中的BOM信息，会约束BOM中零件实际的加工顺序，使优化结果更可靠；设备日历子模块是设备使用中的时间能力分布情况，日历与在制品、工厂日历、设备维修计划等因素有关；订单交货期子模块是形成优化的目标之一，可以为总拖期最小、总工期最短等；设备能力匹配子模块则用于处理异常事件发生后设备能力的匹配，对生产过程进行控制和优化运行。
本实施例中，所述集成优化***包括任务集成调度模块和重调度优化模块。
这样，集成优化***主要利用来自生产执行层及基础数据管理***的数据，通过数据挖掘技术挖掘这些数据背后隐藏的规律、规则、价值、知识信息。同时及时将挖掘的质量信息传送到任务集成调度模块和重调度优化模块做出决策。
具体的，所述重调度优化模块中设置有质量异常分析模块，用于对生产执行***反馈数据中的异常数据进行分析，质量异常分析模块主要包括质量异常预测子模块、质量异常诊断子模块及质量统计子模块；质量异常预测子模块主要的输入数据是来自生产执行***的质量检验数据和工序详细操作信息；质量异常诊断子模块主要输入的数据来自质量预测模块子模块的输出，包括来自现场生产执行***的机床、刀具、夹具等设备信息以及基础数据管理***的原材料信息等；质量统计子模块主要利用生产执行***历史加工记录来挖掘其中的规律主要包括质量诊断案例的积累、工艺资源评估等统计信息。
本实施例中，所述调度策略评价***基于均衡性目的对设备可靠性计算、设备负荷率计算以及综合评价决策。
这样，能够从众多方案中，根据统一标准进行优化评价。
具体的，对设备可靠性计算时，以设备历史故障数据为基础，计算每个方案的设备可靠性；对设备负荷率计算完成后进行采集，并结合设备可靠性计算的结果，采用基于粗糙集条件信息熵的权重确定方法，计算每个待评价方案的综合评价值，并输出最优调度方案。
本实施例中，异常数据包括车间内部异常数据和车间外部异常数据。
具体的，车间外部异常数据包括订单交期缩短、订单数量增加、增加订单的会使工期延长的外部数据，车间内部异常数据包括加工时间延误、设备故障、物料短缺、刀具资源短缺、工装资源短缺、工装磨损、刀具磨损、人工误工、返工等加工中出现的异常情况。
本实施例中，所述调度策略评价***的评价体系基于总目标层、准则层、指标层和方案层及其结合。
具体的，总目标层为方案的均衡性，准则层为方案资源负荷均衡性和方案资源可靠性；指标层为刀具、人工、机床的负荷率均衡性以及刀具、人工和机床的可靠性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，包括生产执行***、基础数据管理***、集成优化***和调度策略评价***；所述生产执行***用于具体生产加工，并实现数据互联，所述基础数据管理***用于接受并管理***数据，所述集成优化***接收生产执行***和基础数据管理***的数据反馈，制定工艺路线，并进行异常调度，调度策略评价***用于接收集成优化***推送的初始优化方案并进行评价与决策。
2.根据权利要求1所述的一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，所述生产执行***为设置在车间内的加工设备，所述加工设备上均设置有OT网络，每台加工设备的OT网络均与IT网络进行互联。
3.根据权利要求2所述的一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，所述基础数据管理***包括工艺路线模型子模块、订单优先级子模块、产品结构BOM子模块、设备日历子模块、订单交货期子模块和设备能力匹配子模块。
4.根据权利要求3所述的一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，所述集成优化***包括任务集成调度模块和重调度优化模块。
5.根据权利要求4所述的一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，所述调度策略评价***基于均衡性目的对设备可靠性计算、设备负荷率计算以及综合评价决策。
6.根据权利要求5所述的一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，所述集成优化***能够针对异常数据进行优化，其中异常数据包括车间内部异常数据和车间外部异常数据。
7.根据权利要求6所述的一种离散制造车间优化调度***，其特征在于，所述调度策略评价***的评价体系基于总目标层、准则层、指标层和方案层及其结合。
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