[發明專利]一種加工車間數控機床集中調度系統及方法

有效

• 申請號: 201710979250.8
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107544451B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 王晉
• 申請（專利權）人: 西安航空學院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 61213 西安創知專利事務所
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種加工車間數控機床集中調度系統及方法，該系統包括對位于加工車間內的N個數控機床進行調度的調度控制器、與調度控制器連接的參數輸入裝置和對N個所述數控機床的加工狀態進行監測的機床加工狀態監測裝置，所述調度控制器與N個所述數控機床的機床控制器連接；該方法包括步驟：步驟一、調動啟動；步驟二、緊急加單加工信息輸入；步驟三、基于非合作博弈的緊急加單調度。本發明將調度控制器與對數控機床加工狀態進行監測的機床加工狀態監測裝置相配合使用，實現根據各數控機床的實時加工狀態進行實時調度的目的。

技術領域

本發明屬于調度控制技術領域，尤其是涉及一種加工車間數控機床集中調度系統及方法。

背景技術

在實際生產過程中，生產加工環境和過程往往存在許多不確定因素，如加工時間不固定、機器故障、臨時訂單、訂單取消、交貨時間變更等。這些不確定因素往往會打亂原先的調度計劃和物料配送計劃，并且調度計劃和加工計劃對生產過程中的各種不確定因素缺乏有效的響應機制。在這些不確定因素的影響下，原先制定的調度計劃的執行結果往往和預期結果大相徑庭，不僅使調度性能下降，甚至使調度本身可能無法順利執行，而且還對其他生產環節產生負面影響。

在眾多的不確定因素當中，緊急加單是生產過程中比較常見的不確定因素之一。由于對緊急加單調度計劃缺乏有效的響應機制，從而導致工件積壓、產品交貨時間拖后、調度性能下降等問題。因此緊急加單發生時必須采取有效的措施對初始調度進行調整，使得新加訂單能夠融入原有的調度計劃中。在響應緊急加單的過程中，人們總是希望對調度計劃能夠盡可能快的完成，并且盡量維持初始調度的性能不會產生較大程度的下降，這被稱之為高效性和穩定性性能。因此，研究緊急加單下柔性車間調度策略和方法，并保持其高效性和穩定性性能對實際生產具有重要意義，主要體現在以下兩個方面：第一、能夠適應實際生產過程中緊急加單的干擾，保證產品能夠按時完成，提高產品按時交貨的滿意度；第二、降低實際調度和初始調度的差異，保證調度的穩定性，從而可以降低諸如物料配送、工件運輸所帶來的額外開銷，保證生產能夠順利執行。

2015年01月07日公開的申請號為201410558669.2且發明名稱為《基于多目標進化算法的動態柔性作業車間調度方法》的發明專利申請文件中，公開了一種基于多目標進化算法的動態柔性作業車間調度方法，通過動態多目標進化算法在新環境中產生一個新的調度方案，以同時優化待調度工件的完工時間、拖期、最大機器負載和穩定性。但是，由于多個目標之間存在沖突，當一個目標進行優化時，其他的目標可能變壞，無法真正的滿足各個目標的同時優化。

2009年10月14日公開的申請號為200810088938.8且發明名稱為《一種實現作業車間實時調度的方法和系統》的發明專利申請文件中，公開了一種實現作業車間實時調度的方法和系統，在車間發生擾動時，通過計算動態調度的參數，加快系統對擾動情況的響應速度進行實時調度。但是，該方法只考慮到系統的高效性，并沒有考慮到穩定性的需求。當車間發生擾動時，實時調度快速完成后，可能導致再調度計劃和原有計劃產生較大的差別，造成生產的不穩定。

另外，在傳統的柔性制造車間動態調度問題中，當發生緊急加單時生產調度系統將所有的加單集中地分配給相應的數控機床，在這種集中調度的方式下數控機床不能和其它的制造資源進行交互，所以當進行實時調度時實時的制造資源卻沒有被考慮；并且由于未知異常事件的發生，使得生產的計劃與執行之間產生較大的偏差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種加工車間數控機床集中調度系統，將調度控制器與對數控機床加工狀態進行監測的機床加工狀態監測裝置相配合使用，實現根據各數控機床的實時加工狀態進行實時調度的目的。