[發明專利]一種高級計劃排程系統

在審

• 申請號: 202011644023.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112633769A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 胡長明;賁可存;從夢磊;馮展鷹;呂龍泉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/10;G06Q50/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 劉豐;高嬌陽

本發明公開了一種高級計劃排程系統，包括數據管理分析模塊、智能計劃排程模塊和人機交互模塊；所述人機交互模塊接收外部的MES系統的信息、數據管理分析模塊的信息以及人工輸入的信息，并將將外部的MES系統信息和人工輸入的信息存儲到數據管理分析模塊，智能計劃排程模塊從數據管理分析模塊讀取信息，制訂排程方案；智能計劃排程模塊將制訂的排程方案發送給人機交互模塊及數據管理分析模塊進行結果的界面顯示和存儲管理。本發明通過自動與人工調整相結合機制以及瓶頸資源辨識技術，快速響應動態生產環境下的各種生產擾動事件，高效完成優化排產，從而形成對電子裝備數字化車間有機、有序的統一調度管理。

技術領域

本發明涉及智能制造領域，具體涉及一種高級計劃排程系統。

背景技術

面對日益激烈的市場競爭環境，企業應當能快速響應生產需求變化，在有限的資源條件下，提高生產計劃的及時性和高效性，增強企業的核心競爭力。軍工電子裝備數字化行業屬于典型的離散型制造業，其生產車間具有多品種、小批量、混線生產、生產計劃擾動多等特點，生產作業的計劃排程是車間進行資源及任務協調的核心。高效的計劃排程系統是基于企業當前資源約束，以訂單延遲量最少、設備利用率最高等為優化目標，對生產計劃進行有效規劃的技術，對于滿足企業柔性化、定制化生產需求，幫助企業對資源進行計劃、分析、優化、決策，提高企業運行信息化、智能化程度，以及增強企業的市場競爭力具有重要的意義。

面向多品種變批量生產模式的快速響應制造執行環境具有復雜、動態的特點，制造執行中存在來自生產計劃、周轉過程以及設備物料等多個方面的生產擾動。通過混線生產作業調度算法生成的作業計劃不論如何優化，也只是保證了計劃層次的合理性，而由于制造執行過程的動態性，存在大量的諸如生產時間/順序變化、設備故障、生產準備和訂單變化等擾動因素，這些生產擾動導致作業計劃不能真實反映實際的生產現場情況。如果對這些擾動事件置之不理，則會出現作業計劃與生產制造執行現場的脫節，從而使得作業計劃的指導意義大幅度喪失。因此，必須對擾動事件做出響應，實現作業計劃方案的更新。

同時，瓶頸資源是制約制造執行過程的一個關鍵因素，它是指自身的實際生產能力無法滿足需求的資源，可能是高精密的設備、專業的技術人員甚至是專業化的工具，瓶頸資源是導致生產在制品積壓甚至出現生產過程停止的重要因素之一，想要提高系統整體的產出就必須辨識出瓶頸資源，通過合理的優化算法來提高瓶頸資源的利用率。

因此，研究一種面向離散制造業的、將動態擾動事件及時響應及瓶頸資源診斷作為關鍵技術的高級計劃排程系統是該領域亟需解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種高級計劃排程系統，包括數據管理分析模塊、智能計劃排程模塊和人機交互模塊；所述人機交互模塊接收外部的MES系統的信息、數據管理分析模塊的信息以及人工輸入的信息，并將將外部的MES系統信息和人工輸入的信息存儲到數據管理分析模塊，智能計劃排程模塊從數據管理分析模塊讀取信息，制訂排程方案；智能計劃排程模塊將制訂的排程方案發送給人機交互模塊及數據管理分析模塊進行結果的界面顯示和存儲管理。

所述排程方案的制訂包括以下步驟：

通過人機交互模塊從數據管理分析模塊獲取制造資源信息、訂單信息和工藝路線信息；

通過人機交互模塊從數據管理分析模塊獲取歷史運行數據，所述歷史運行數據包括人員資源、設備資源、物料資源、環境資源和測量信息，建立人員資源、設備資源、物料資源、環境資源和測量信息之間的時間序列模型，分析各種資源隨時間變化的利用率和問題發生率，利用聚類分析方法，判斷瓶頸資源的發生模式，所述瓶頸資源的發生模式包括特定設備產能不足和關鍵裝置故障率高；

以制造資源信息、訂單信息、工藝路線信息和瓶頸資源的發生模式為基礎，建立工藝路線信息和制造資源信息之間的映射關系，根據訂單信息的差異明確訂單的優先級，以訂單最短完成時間或資源最大利用率為目標，形成耦合關聯的約束模型，生成排程方案；