[發(fā)明專利]一種智能工廠動態(tài)計(jì)劃排程系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108985711A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖瑩瑩;郭麗琴;趙志龍;林廷宇;賈政軒;邢馳;李伯虎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京仿真中心
• 主分類號: G06Q10/10
• 分類號: G06Q10/10;G06F17/50
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙平

本發(fā)明公開一種智能工廠動態(tài)計(jì)劃排程系統(tǒng)，包括交互模塊、APS模塊、虛擬車間模塊以及車間執(zhí)行模塊；所述交互模塊用于為用戶提供交互平臺，顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并接受用戶的操作指令；所述APS模塊用于接收訂單，并根據(jù)所述操作指令以及車間執(zhí)行模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)訂單執(zhí)行過程的多種計(jì)劃排程；所述虛擬車間模塊用于展示車間的虛擬模型，并根據(jù)用戶的輸入進(jìn)行虛擬模塊的動態(tài)調(diào)整；所述車間執(zhí)行模塊用于采集車間執(zhí)行所述計(jì)劃排程的執(zhí)行情況，本發(fā)明可動態(tài)響應(yīng)不確定因素的擾動以及多品種個(gè)性化訂單混線生產(chǎn)場景，平衡訂單交付率與資源利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能工廠領(lǐng)域。更具體地，涉及一種智能工廠動態(tài)計(jì)劃排程系統(tǒng)。

背景技術(shù)

“互聯(lián)網(wǎng)+制造”背景下，企業(yè)生產(chǎn)模式逐步向多品種、個(gè)性化定制的方向發(fā)展。為了適應(yīng)市場新產(chǎn)品開發(fā)與快速上線的需求，傳統(tǒng)工廠必須向智能化方向改進(jìn)。智能工廠是利用各種現(xiàn)代化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠的辦公、管理及生產(chǎn)自動化，達(dá)到加強(qiáng)及規(guī)范企業(yè)管理，減少工作失誤，堵塞各種漏洞，提高工作效率，進(jìn)行安全生產(chǎn)，提供決策參考，加強(qiáng)外界聯(lián)系，拓寬國際市場的目的。

在智能工廠中，車間計(jì)劃與排程是資源與訂單任務(wù)協(xié)調(diào)的關(guān)鍵，開發(fā)一種虛擬現(xiàn)實(shí)融合的智能工廠閉環(huán)計(jì)劃排程系統(tǒng)是平衡用戶個(gè)性化需求快速效應(yīng)與工廠效率提升的關(guān)鍵因素。在學(xué)術(shù)領(lǐng)域，車間計(jì)劃與排程研究多集中在靜態(tài)模型，多以作業(yè)車間模型、流水車間模型、并行機(jī)模型為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展。但靜態(tài)模型結(jié)果在具體執(zhí)行中會受到各類不確定因素的擾動，其中常見的因素包括工序拖期、機(jī)器故障、緊急插單等，因此動態(tài)車間計(jì)劃與調(diào)度是響應(yīng)各類不確定擾動的關(guān)鍵，研究方法主要包括三種：1、基于事件驅(qū)動的被動應(yīng)急模型；2、基于時(shí)間窗的主動滾動排程；3、混合策略，混合策略是將事件驅(qū)動與滾動排程結(jié)合，能夠及時(shí)效應(yīng)擾動并在滾動周期內(nèi)消除對后續(xù)訂單任務(wù)的影響，因此是最有效的動態(tài)計(jì)劃與排程方法。但在工業(yè)領(lǐng)域，各種類型的高級計(jì)劃排程軟件(Advanced Planning andScheduling，APS)多停留在靜態(tài)計(jì)劃排程應(yīng)用階段，還沒有有效地與物理車間信息融合，無法對車間擾動做出及時(shí)響應(yīng)，影響了APS軟件的應(yīng)用效果。

因此，需要提供一種智能工廠動態(tài)計(jì)劃排程系統(tǒng)，動態(tài)響應(yīng)不確定因素的擾動以及多品種個(gè)性化訂單混線生產(chǎn)場景，平衡訂單交付率與資源利用率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種智能工廠動態(tài)計(jì)劃排程系統(tǒng)，動態(tài)響應(yīng)不確定因素的擾動以及多品種個(gè)性化訂單混線生產(chǎn)場景，平衡訂單交付率與資源利用率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明公開了一種智能工廠動態(tài)計(jì)劃排程系統(tǒng)，包括交互模塊、APS模塊、虛擬車間模塊以及車間執(zhí)行模塊；

所述交互模塊用于為用戶提供交互平臺，顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并接受用戶的操作指令；

所述APS模塊用于接收訂單，并根據(jù)所述操作指令以及車間執(zhí)行模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)訂單執(zhí)行過程的多種計(jì)劃排程；

所述虛擬車間模塊用于展示車間的虛擬模型，并根據(jù)用戶的輸入進(jìn)行虛擬模塊的動態(tài)調(diào)整；

所述車間執(zhí)行模塊用于采集車間執(zhí)行所述計(jì)劃排程的執(zhí)行情況。

優(yōu)選地，所述APS模塊包括訂單任務(wù)管理子模塊、設(shè)備資源管理子模塊、計(jì)劃排程管理子模塊、在線監(jiān)控管理子模塊、三維可視化子模塊和調(diào)整分析子模塊。

優(yōu)選地，當(dāng)計(jì)劃與排產(chǎn)時(shí)：

所述APS模塊將接收的訂單匯總到訂單任務(wù)管理子模塊，通過計(jì)劃排程管理子模塊的向?qū)接?jì)劃排程和交互優(yōu)化進(jìn)行產(chǎn)品的靜態(tài)計(jì)劃排程，模擬當(dāng)前車間資源約束下的最優(yōu)訂單交期承諾，并將靜態(tài)計(jì)劃排程推送到三維可視化子模塊做模擬運(yùn)行。

優(yōu)選地，當(dāng)排產(chǎn)與執(zhí)行時(shí)：