[發明專利]一種船舶曲面分段建造動態調度的方法

有效

• 申請號: 201210553782.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103065004A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王愛民;盧治兵;唐承統;李京生
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;安利霞

技術領域

本發明涉及制造技術領域，特別涉及一種船舶曲面分段建造動態調度的方法。

背景技術

船舶曲面分段生產制造過程中生產的曲面分段屬于大型裝配體，在建造過程中需要完成曲面分段的焊接、裝配和噴漆等工序，且由于曲面分段的重量大并且外形復雜導致曲面分段在生產過很難被移動，因此需要加工人員和制造資源移動于場地中各個曲面分段之間的虛擬流水式建造。所謂的虛擬流水式建造是指加工工件位置固定而制造資源流轉于各個工件之間完成工件的生產。這種制造方式明顯區別于普通車間內制造設備不動而工件流動于各個制造設備之間的生產模式。虛擬流水式建造由于主要加工對象是在場地中固定不動的曲面分段，負責不同加工任務的人員在各曲面分段之間進行流動生產完成曲面分段的制造，形成的是一種軟性流式制造。

在實際生產過程中，生產調度方案在生產執行過程中受到復雜的動態生產環境的各種擾動信息的影響，會造成生產調度方案與生產實際產生偏差。此時如果不對制造過程中出現的擾動事件進行響應，將會直接導致生產調度方案與制造實際相剝離，使得生產調度方案喪失對生產實際的指導性，從而最終影響實際生產計劃的執行，最終導致生產計劃無法按照得到貫徹執行。

復雜動態生產環境具有不確定性、不準確性和不完備性等特點，具體到制造執行中存在來自生產任務、周轉過程以及制造資源的擾動。船舶曲面分段動態調度由于具有時空耦合性的特點，生產擾動產生的影響更加復雜。尤其是涉及場地資源的擾動事件，由于曲面分段的特點使得生產具有時間延續性。因此曲面分段的生產加工需要擴展時間維度，使得曲面分段的調整由二維平面圖形變為三維圖形的調整，從而使得受影響曲面分段集合進一步擴大，增加了曲面分段調整的復雜度。所謂曲面分段時空耦合性是指曲面分段在場地空間內生產，占用場地面積屬于空間范圍，同時由于曲面分段會在場地中持續加工直到完成生產，因此會產生時間延續性，從而使其具有空間和時間雙重影響范圍。

船舶曲面分段建造過程中存在動態擾動事件與普通車間生產不同，其具有如下特點：首先曲面分段動態調度面對的擾動事件來自場地和制造資源兩個層面，兩者相互關聯和影響，擾動的處理機制更加復雜，涉及的層次遠遠大于普通車間動態調度過程；其次曲面分段動態調度具有時空耦合性的特點，曲面分段調整的涉及范圍由二維向著三維進行擴展，擾動處理范圍大于普通車間；再次曲面分段的動態調度在場地空間布局上需要參考調度人員的經驗，在動態調度的調整過程中，會對曲面分段位置的擺放會提出特殊的需求，從而迫切需要人機交互式的調度方式。

綜上所述可行的空間動態調度方案對于船舶曲面分段的生產起著舉足輕重的作用。對于船舶空間布局動態調度問題，雖然已有大量的研究，但往往存在以下不足：

（1）對于曲面分段制造過程中的動態擾動事件分析不夠全面，由于曲面分段動態調度具有以上特點，同時由于存在大量的動態調度事件，針對每個事件進行單獨的分析和處理，勢必會造成資源的浪費，降低處理機制的柔性，無法從根本上解決動態調度問題。

（2）傳統的曲面分段調度算法主要集中于研究場地布局算法，對于實際生產中出現的動態調度算法，研究較為欠缺。對于曲面分段的圖形還無法進一步精確到任意多邊形，而仍處于抽象后的規則矩形的算法處理，對于更為復雜的動態調度過程中面對的約束問題鮮有研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供船舶曲面分段建造動態調度的方法，從而為實際生產過程中可能出現的擾動事件進行相應的處理。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種船舶曲面分段建造動態調度的方法，包括：

步驟1、接收生產過程中反饋的擾動事件，并針對擾動事件依據對傳播曲面分段建造調度的影響程度進行分類；

步驟2、分析所述擾動事件對所述調度的影響范圍；

步驟3、計算剩余場地邊界，利用布局自動調度技術對受影響分段逐個進行處理。

作為上述技術方案的優選，所述步驟1具體包括：

對擾動事件進行分類，以區分來自生產任務的內部擾動和來自制造資源的外部擾動。

作為上述技術方案的優選，所述步驟2具體包括：

對于內部擾動，根據調整后的生產任務優先級重新安排生成隊列，優先加工優先級比較高的分段，并將優先級比較低的分段取出，步驟結束；

對于場地內部分段加工延期導致的外部擾動，分析所述外部擾動在當日和后續日內會影響那些分段，以建立受影響分段集合。

作為上述技術方案的優選，所述步驟3具體包括：