[發明專利]流程制造業工序關系的表達方法

無效

• 申請號: 201110274898.8
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102364510A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 曾亮;葉理德;邵遠敬
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G05B15/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明屬于信息管理與信息系統領域，涉及一種業務流程建模方法，尤其涉及一種流程 制造業工序關系的表達方法。

背景技術

隨著信息技術的發展和制造業信息化工程的深入實施，企業對各類信息集成解決方案或 系統(如企業資源計劃ERP、制造執行系統MES和計算機輔助工藝過程設計CAPP)的要求 越來越高。這些集成解決方案和系統都要使用過程模型，以適應生產調度、工藝規劃、過程 建模與仿真，以及企業業務流程重組等各種應用需求。工序關系的表達是對上述應用進行過 程建模中最基礎、最常見的內容。

工序關系的表達方法可以分為三類：

一是用表格的方式表達，如“工序管理系統及工序管理方法”(CN101136085A)中，根 據制造物種類的不同，用“工序表”表示該制造物的工序，用“工序關系表”表示所述工序 的作業順序。“工序表”中包括工序ID、作業場所、種類和作業內容等四項標識工序的基本 要素；“工序關系表”則包含前工序ID、后工序ID、推定時間和組ID等四項內容，前后工 序間的推定時間是“工序關系表”表達的核心內容。

二是用網絡圖的方式表達。通常的網絡圖由節點和有向連線構成，節點表示一個或若干 個工序的開始或結束點，節點不消耗資源也不占用時間；有向線表示工序活動，消耗一定資 源或占用一定的時間；有向線的方向表示加工前進方向。節點和有向線的連接構成了整個工 序關系的直觀和確定性表達。

三是用Petri網或Gantt圖等業務流程建模工具表達。

這些方法中，表格的優點是表達方式簡單明了，但缺點是限制了作業的自由度和柔性； 網絡圖能較好地表達規模小、作業任務事先確定的工序關系，但這種靜態的網絡結構與表格 一樣，存在柔性不足的缺點，并且當任務的規模增大時，網絡圖的復雜程度會急劇增加，因 而其可擴展性也不佳；Petri網或Gantt圖等業務流程建模工具能較好地描述工序關系，但其 本身比較復雜，需要研究人員事先掌握與這些工具相關的基礎知識。此外，這些方法都有一 個共同的缺陷，即與信息系統的集成程度較低，例如難以支持生產調度系統做出全局優化的 作業調度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述現有技術存在的問題，提供一種簡便、通用、 低剛性、高柔性的流程制造業工序關系的表達方法，同時還提供一種相應的運算方法。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的流程制造業工序關系的表達和運算方法，該方法包含以下兩部分內容：

一、工序關系的表達方法

區別于已有的表格、網絡圖、Petri網和Gantt圖等方式，本發明應用一系列矩陣或向量 表示流程制造業的工序關系。

首先，定義所描述的流程制造企業的基本情況，做如下假設：

1.該企業生產流程中有多道工序；

2.每道工序有多臺相互之間可以替換的加工設備；

3.產品在制造過程中需經過不同工序的加工，工序之間的運輸時間不能忽略；

4.生產計劃中包含多個批次，每一批次中有多個產品；

5.同一批次中多個的產品的加工順序已按照合同交貨期排序，不能顛倒；

6.同一批次產品的工藝路線相同。

然后，定義下列符號：k為處理工序編號，共有K道工序；D_k為第k道工序的設備數； d_k為第k道工序使用的設備編號；i為生產計劃批次序號，共有I個批次；G_i為第i個批次中 的產品數；j為第i個批次中的產品序號；Ψ為全部處理工序的集合，Ψ＝{k|k∈[1，K]}。

接下來，依次定義系列矩陣或向量：

(1)定義工序名稱向量、工序設備數向量，以及批次中的產品數向量，具體如下：

A_1×K——工序名稱向量，用于保存各工序的名稱，如：

A_1×K＝[‘工序1’‘工序2’...‘工序k’...‘工序K’]

N_1×K——工序設備數向量，用于保存各工序包含的設備數量，滿足：

N_1×K＝[D₁?D₂...D_k...D_K]