[發(fā)明專利]生產調度方法及生產調度系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310731258.4
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103679388B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 張忠信;方浩雁;陳惠英
• 申請（專利權）人: 杭州萬事利絲綢科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06Q10/06
• 代理公司: 杭州知通專利代理事務所(普通合伙)33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發(fā)明涉及生產控制領域，尤其涉及一種生產調度方法及生產調度系統(tǒng)。

背景技術

家紡企業(yè)是典型的小批量、多品種的生產制造企業(yè)，生產方式靈活、操作柔性強，與一般的制造企業(yè)生產調度相比，家紡企業(yè)的生產調度具有如下特點：①設備受到工藝的約束，特定的設備只能生產特定產品的其中一個工序。②同一個設備能生產多種產品的其中一個工序。③產品的工序數(shù)量較少，每個工序對應一臺設備。④不同的產品具有不同的生產優(yōu)先級。⑤不同產品的生產時間不同。⑥批量訂單的調度，即將所有訂單中的同一產品進行統(tǒng)一調度。

對于類似于家紡企業(yè)這種小批量、多品種的生產制造企業(yè)，每一個產品的生產數(shù)量少，產品的種類多，不同產品的的工序之間可能會存在沖突，相同產品的不同工序之間也會產生沖突。為了避免不同的工序之間發(fā)生沖突，現(xiàn)有通常采用一批次的產品生產完后再生產另一批次的產品，但整體生產時間就會變長，且總有部分設備處于空閑狀態(tài)，生產效率低。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的問題是提供一種生產調度方法及生產調度系統(tǒng)，通過合理優(yōu)化產品的加工過程，使得在生產不發(fā)生沖突的情況下實現(xiàn)總生產時間最短。

為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種生產調度方法，包括：獲得每一個生產項目的工序信息；利用所述工序信息獲得生產流程的約束條件；利用所述工序信息建立設計結構矩陣，并通過所述設計結構矩陣和生產流程的約束條件獲得若干組初始生產流程；利用人工免疫算法獲得最優(yōu)生產流程。

可選的，所述約束條件包括設備飽和狀態(tài)約束條件和工序時間約束條件。

可選的，所述設備飽和狀態(tài)約束條件為一種相同設備的數(shù)量大于或等于任意時刻利用所述設備正在生產的工序的總數(shù)量。

可選的，所述工序時間約束條件為同一個生產項目中，在先工序的完成時間早于或等于在后工序的開始時間。

可選的，所述工序信息包括每一個生產項目的工序數(shù)、每一個生產項目不同工序之間的順序、每個工序所需的時間和每個工序對應的設備。

可選的，所述初始生產流程的形成方法包括：對所述設計結構矩陣進行劃分和聯(lián)合運算獲得初始工序；根據(jù)工序的順序信息和生產流程的約束條件獲得初始生產流程；當不同生產項目的工序發(fā)生沖突時，根據(jù)任務優(yōu)先級的不同優(yōu)先安排生產優(yōu)先級更高的工序。

可選的，所述人工免疫算法具體包括：對所述若干組初始生產流程進行克隆，獲得第一代生產流程；在約束條件的約束下，對所述第一代生產流程進行變異，獲得第二代生產流程；計算每一個第二代生產流程的總生產時間，保留總時間最短的至少一個生產流程，獲得第三代生產流程；對各個第三代生產流程的總生產時間進行比較，去除總生產時間相近的第三代生產流程，同時引入相同數(shù)目的二次初始生產流程，保持第三代生產流程總數(shù)不變；當二次初始生產流程的總生產時間都大于第三代生產流程的總生產時間，將總生產時間最短的第三代生產流程作為最優(yōu)生產流程；當至少部分二次初始生產流程的總生產時間小于第三代生產流程的總生產時間，重新形成新的初始生產流程，并重新通過克隆、變異等步驟，直到最終獲得的二次初始生產流程的總生產時間都大于第三代生產流程的總生產時間，將總生產時間最短的第三代生產流程作為最優(yōu)生產流程。

可選的，獲得第三代生產流程后，還包括：比較第三代生產流程和初始生產流程的平均總生產時間，當?shù)谌a流程的平均總生產時間比初始生產流程的平均總生產時間少且兩者的差值大于特定值，則引入二次初始生產流程；否者，重新形成新的初始生產流程，并重新對所述新的初始生產流程進行克隆，獲得第一代生產流程。

可選的，當二次初始生產流程的總生產時間都大于第三代生產流程的總生產時間，至少一次重新引入二次初始生產流程，當每一次引入的二次初始生產流程的總生產時間都大于第三代生產流程的總生產時間，則將總生產時間最短的第三代生產流程作為最優(yōu)生產流程。

本發(fā)明實施例還提供了一種生產調度系統(tǒng)，包括：工序信息獲取模塊，用于獲取每一個生產項目的工序信息；約束條件形成模塊，利用獲取的工序信息獲得生產流程的約束條件；初始生產流程生成模塊，利用所述工序信息建立設計結構矩陣，并通過所述設計結構矩陣和生產流程的約束條件獲得若干組初始生產流程；最優(yōu)生產流程生成模塊，利用人工免疫算法，根據(jù)初始生產流程獲得最優(yōu)生產流程。

與現(xiàn)有技術相比，本技術方案具有以下優(yōu)點：

先通過設計結構矩陣獲得若干組初始生產流程，所述初始生產流程滿足生產流程的約束條件，并利用人工免疫算法獲得最優(yōu)生產流程，可以在生產不發(fā)生沖突的情況下實現(xiàn)總生產時間最短，且同時實現(xiàn)設備利用率的最大化。