[發明專利]一種柔性作業車間持續重構調度方法及裝置

有效

• 申請號: 201810044367.1
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN110046777B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 王愛民;葛艷;趙子今;任鵬灝;王小龍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 劉偉;陳麗寧

本發明提供一種柔性作業車間持續重構調度方法及裝置，其中，該方法包括：確定柔性作業車間內所有訂單的多個工序級批次，從確定的多個工序級批次中篩選出當前可加工的多個工序級批次，利用基于設備瓶頸程度的啟發式規則，依次為當前可加工的多個工序級批次安排設備，得到初步排產方案，根據初步排產方案，劃分多個時間區間，并利用聚類算法依次獲取每個時間區間的虛擬單元備選方案，利用適用性遺傳算法，優化得到每個時間區間的虛擬單元構建方案，根據虛擬單元構建方案，修正初步排產方案，得到最終排產方案。本發明的方案，能夠為多品種、小批量下柔性作業車間的調度人員進行持續重構調度提供輔助，保證柔性作業車間同時兼顧生產效率和生產柔性。

技術領域

本發明涉及制造技術領域，尤其涉及一種柔性作業車間持續重構調度方法及裝置。

背景技術

隨著消費者對產品需求的日趨多樣化，當前的產品生產呈現多品種、小批量的特點，如何在產品制造過程中兼顧效率與柔性是企業的普遍關注點。剛性流水式生產線具有較高的生產效率和質量一致性，機群式離散生產線具有較高的生產柔性，而處于中間狀態的可重構或單元化生產線則能夠很好地實現效率與柔性的兼顧。目前對于柔性作業車間的排產大多為離散式，無法滿足一些關鍵、重要和復雜的零件對流水式生產以保證質量一致性的需求。由于條件限制，大多數企業的離散生產難以構建物理式制造單元，必須基于可重構制造思想和根據任務變化而持續重構調整的邏輯重構思路進行制造資源的優化組織。

傳統的柔性作業車間持續重構調度方法大多僅僅解決虛擬單元的靜態構建，而忽略了時間變化下的單元的繼承式演變。在實際的大規模生產中，隨著時間的推進，部分訂單結束生產，新的訂單加入進來，造成訂單結構發生改變，原先的虛擬單元不再適用新的訂單結構。因此，多品種、小批量下的柔性作業車間持續重構調度需要構建持續變化的虛擬單元。由于設備在虛擬單元外的離散生產模式和在虛擬單元內的小流水模式之間的轉變需要時間損失，因此虛擬單元的持續構建還需考慮繼承性，即后續虛擬單元與前續虛擬單元之間不應存在過大變化。

對于柔性作業車間的持續重構調度問題，雖然目前已有大量研究，但這些研究大多面向靜態虛擬單元的構建，較少考慮訂單結構持續變化下的虛擬單元的持續重構，造成現有的柔性作業車間持續重構調度方法較難兼顧生產效率和生產柔性。

發明內容

本發明實施例提供一種柔性作業車間持續重構調度方法及裝置，以解決現有的柔性作業車間持續重構調度方法較難兼顧生產效率和生產柔性的問題。

為了解決上述問題，第一方面，本發明實施例提供了一種柔性作業車間持續重構調度方法，包括：

確定柔性作業車間內所有訂單的多個工序級批次；

按照工藝路線，從確定的多個工序級批次中篩選出當前可加工的多個工序級批次；

利用基于設備瓶頸程度的啟發式規則，依次為所述當前可加工的多個工序級批次安排設備，得到所述柔性作業車間的初步排產方案；

根據所述初步排產方案，劃分多個時間區間，并利用聚類算法依次獲取每個時間區間的虛擬單元備選方案；

根據所述虛擬單元備選方案，利用適用性遺傳算法，優化得到每個時間區間的持續重構的虛擬單元構建方案；

根據每個時間區間的虛擬單元構建方案，修正所述初步排產方案，得到最終排產方案。

可選的，所述確定柔性作業車間內所有訂單的多個工序級批次，包括：

確定所有訂單中每個訂單的分批的最佳批量的下限和上限；

根據確定的每個訂單的分批的最佳批量的下限和上限，對每個訂單進行分批，得到每個訂單的所有批次；

將每個訂單的各個批次按照工藝路線拆分到工序，得到相應的工序級批次。