[發(fā)明專利]一種實(shí)時計算工序平均節(jié)拍的方法

在審

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• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107194825A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬賓
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江力太科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/04
• 分類號: G06Q50/04
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙)33216
• 代理人: 張慧英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流水線控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)時計算工序平均節(jié)拍的方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)4.0在國內(nèi)的推進(jìn)，在離散制造業(yè)中，越來越多的使用自動化流水線進(jìn)行連線生產(chǎn)。將不同的工序通過輸送線進(jìn)行連接，在生產(chǎn)執(zhí)行過程中，需要考慮生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)的平衡，上下游設(shè)備間的加工節(jié)拍需要嚴(yán)格匹配，上游節(jié)拍快會導(dǎo)致下游無法消耗上游的產(chǎn)能，導(dǎo)致產(chǎn)品積壓，上游節(jié)拍小了，將導(dǎo)致下游設(shè)備利用率下降。因此，在連線生產(chǎn)的場景下需要能夠?qū)崟r監(jiān)測工序的平均節(jié)拍，通過上下游工序的實(shí)時節(jié)拍分析可以避免生產(chǎn)線波動造成的生產(chǎn)線異常。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種實(shí)時計算工序平均節(jié)拍的方法，本發(fā)明在連線生產(chǎn)的場景下能夠?qū)崟r監(jiān)測工序的平均節(jié)拍，可以避免生產(chǎn)線波動造成的生產(chǎn)線異常。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：一種實(shí)時計算工序平均節(jié)拍的方法，包括：

(1)排程模塊將產(chǎn)品的加工任務(wù)下派至加工設(shè)備，并產(chǎn)生作業(yè)計劃；調(diào)度模塊根據(jù)作業(yè)計劃啟動加工作業(yè)工序；對于每臺設(shè)備構(gòu)造一個緩存數(shù)為m的FIFO對列，F(xiàn)IFO對列為先入先出隊(duì)列；

(2)采集模塊周期性地從設(shè)備的PLC上讀取設(shè)備的產(chǎn)品加工數(shù)；

(3)每次設(shè)備的PLC采集到一個產(chǎn)品的產(chǎn)出，將產(chǎn)出時間壓入到設(shè)備對應(yīng)的FIFO對列中，并記錄產(chǎn)出時間；

(4)設(shè)當(dāng)前隊(duì)列頭記錄產(chǎn)出產(chǎn)品的時間為t_i，設(shè)當(dāng)前隊(duì)列尾記錄產(chǎn)出產(chǎn)品的時間為t_j；

(5)當(dāng)前工序單臺設(shè)備的平均節(jié)拍計算公式如下：

(6)設(shè)當(dāng)前工序有n臺設(shè)備，當(dāng)前工序的平均節(jié)拍計算公式如下：

其中，t_max表示當(dāng)前工序每臺設(shè)備對應(yīng)的FIFO隊(duì)列中時間最大的記錄，t_min表示當(dāng)前工序每臺設(shè)備對應(yīng)的FIFO隊(duì)列中時間最小的記錄；n×m表示當(dāng)前觀察窗口內(nèi)工序產(chǎn)出的總數(shù)。

作為優(yōu)選，所述的采集模塊通過采集協(xié)議周期性地從設(shè)備的PLC上讀取設(shè)備的產(chǎn)品加工數(shù)，采集周期時長設(shè)置為小于設(shè)備的節(jié)拍時長，優(yōu)選設(shè)置為小于1秒。

作為優(yōu)選，所述的觀察窗口可通過設(shè)置節(jié)拍計算單元內(nèi)存模型中隊(duì)列的長度進(jìn)行調(diào)整。

作為優(yōu)選，所述的節(jié)拍計算單元若監(jiān)測到新產(chǎn)品型號流入，可自動觸發(fā)計算新產(chǎn)品型號對應(yīng)的平均節(jié)拍計算。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)利用PLC實(shí)時采集設(shè)備的產(chǎn)出，可以準(zhǔn)確，快速獲取設(shè)備的產(chǎn)出信息；(2)對每道工序生產(chǎn)同型號產(chǎn)品的設(shè)備進(jìn)行了整體平均計算，可以用于生產(chǎn)線上下游工序生產(chǎn)平衡的實(shí)時計算，避免了生產(chǎn)線波動造成的生產(chǎn)線異常。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)模型流程示意圖；

圖2是本發(fā)明的方法流程示意圖；

圖3是本發(fā)明方法對應(yīng)的節(jié)拍計算單元的數(shù)據(jù)模型示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此：

實(shí)施例：如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施所用的系統(tǒng)由4個功能模塊組成，包括排程模塊、調(diào)度模塊、采集模塊、節(jié)拍計算單元；排程模塊用于將產(chǎn)品的加工任務(wù)分解到加工設(shè)備。產(chǎn)生加工設(shè)備的作業(yè)計劃。調(diào)度模塊根據(jù)排程的作業(yè)計劃，觸發(fā)加工作業(yè)的啟動。采集模塊通過采集協(xié)議從設(shè)備的PLC上讀取設(shè)備的產(chǎn)品加工數(shù)。節(jié)拍計算單元用于完成某產(chǎn)品在本工序的平均節(jié)拍的實(shí)時計算。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交互關(guān)系如圖1所示。

一種實(shí)時計算工序平均節(jié)拍的方法如圖2所示，步驟如下：

(1)排程模塊將產(chǎn)品的加工任務(wù)下派至加工設(shè)備，并產(chǎn)生作業(yè)計劃；調(diào)度模塊根據(jù)作業(yè)計劃啟動加工作業(yè)工序；對于每臺設(shè)備構(gòu)造一個緩存數(shù)為m的FIFO對列，F(xiàn)IFO對列為先入先出隊(duì)列；

在本實(shí)施例中，調(diào)度模塊啟動加工設(shè)備對應(yīng)的作業(yè)后，節(jié)拍計算單元將記錄下每個產(chǎn)品對應(yīng)的加工設(shè)備，如圖3所示，A產(chǎn)品對應(yīng)的加工設(shè)備為設(shè)備#1,設(shè)備#2，設(shè)備#5。

(2)采集模塊周期性地從設(shè)備的PLC上讀取設(shè)備的產(chǎn)品加工數(shù)；采集周期時長設(shè)置為小于設(shè)備的節(jié)拍時長，優(yōu)選設(shè)置為小于1秒。

(3)每次設(shè)備的PLC采集到一個產(chǎn)品的產(chǎn)出，將產(chǎn)出時間壓入到設(shè)備對應(yīng)的FIFO對列中，并記錄產(chǎn)出時間。

(4)設(shè)當(dāng)前隊(duì)列頭記錄產(chǎn)出產(chǎn)品的時間為t_i，設(shè)當(dāng)前隊(duì)列尾記錄產(chǎn)出產(chǎn)品的時間為t_j。

(5)當(dāng)前工序單臺設(shè)備的平均節(jié)拍計算公式如下：