[發明專利]一種考慮返工的不確定性批量調度模型建模方法

有效

• 申請號: 202011509974.4
• 申請日: 2020-12-19
• 公開（公告）號: CN112631224B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 程強;高元杰;初紅艷;劉志峰;王建華
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種考慮返工的不確定性批量調度模型建模方法，依據返工概率并同時考慮在線、離線返工，建立批量不確定性加工時長調度模型，其特征在于，包括：

步驟1：收集MES系統歷史數據中加工條件不合理情況的次數，包括人操作不規范累計次數num_person、不合格累計次數num_workblank和機床加工性能不達標次數num_machine，加工條件不合理用隨機變量X表示，依據次數計算人操作不規范隨機事件發生的先驗概率為：

類似求得先驗概率P(X＝毛坯不合格)，P(X＝機床加工性能不達標)；

步驟2：收集MES系統歷史數據中，步驟1中加工條件不合理事件下，加工的工件的合格次數和不合格次數，并以此計算出相應條件概率密度；

加工工件為合格的件數為num_{person,qualified}，加工工件為不合格的件數為num_{person,unqualified}，工件被加工后是否合格用隨機變量Y表示；依據次數求得在人操作不規范下，加工不合格的條件概率密度：

類似得到：P(Y＝合格|X＝人操作不規范)、P(Y＝不合格|X＝毛坯不合格)、P(Y＝合格|X＝毛坯不合格)、P(Y＝不合格|X＝機床加工性能不達標)、P(Y＝合格|X＝機床加工性能不達標)

步驟3：基于步驟1的先驗概率和步驟2的條件概率密度，求當加工的工件不合格現象發生是由各加工不合理現象導致的后驗概率：

其中P(Y＝不合格)＝

P(Y＝不合格|X＝人操作不規范)×P(X＝人操作不規范)+P(Y＝不合格|X＝毛坯不合格)×P(X＝毛坯不合格)+P(Y＝不合格|X＝機床加工性能不達標)×P(X＝機床加工性能不達標) (4)

求得P(X＝毛坯不合格|Y＝不合格)和P(X＝機床加工性能不合格|Y＝不合格)

步驟4：基于MES系統的歷史數據確定某工件某工序不合格概率u_i,j,其中j表示加工的工件類型，i表示此類型對應的工序，不同工件類型的不同工序出現的不合格的概率是不同的；

步驟5：根據步驟3所求得的后驗概率，依據概率與相關的返工修復時長進行乘積來修改批量調度的加工時長；

通過批量調度并基于返工率修改批量調度加工時長來將動態調度問題轉化為靜態調度問題；

步驟6：考慮帶有工序準備時間的在線返工和離線返工影響下的加工時長，工件批量調度過程中，加工完成后在設備進行在線檢測；

步驟7：基于考慮返工、在、離線批量不確定性加工時長，建立以最小化最大完工時間為目標的調度模型。

2.根據權利要求1所述的一種考慮返工的不確定性批量調度模型建模方法，其特征在于：靜態調度問題的實施步驟如下；

1)調度排產前已知某類工件的某工序在機器上加工時長為Process_i,j

2)統計人操作不規范導致不合格工件的返工平均修復時長為Return_person，類似統計得到毛坯、機床不規范導致不合格工件的返工平均修復時長為Return_workblank、Return_machine；

3)基于所求得的后驗概率P(X＝人操作不規范|Y＝不合格)、P(X＝毛坯不合格|Y＝不合格)和P(X＝機床加工性能不合格|Y＝不合格)，計算考慮存在不合格返工情況下單工件新的加工時長為：

Return_Process_i,j＝Process_i,j+u_i,j×ω_p (5)

其中ω_p表示考慮各種因素的加權返工時長，如下式

ω_p＝P(X＝人操作不規范|Y＝不合格)×Return_person+P(X＝毛坯不合格|Y＝不合格)×Return_workblank+P(X＝機床加工性能不合格|Y＝不合格)×Return_machine (6)。