[發(fā)明專利]一種基于可持續(xù)生產調度框架的作業(yè)車間調度控制方法

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• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113505982A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 喬非;張鵬;王俊凱;盧弘
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/12;G06Q50/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發(fā)明涉及一種基于可持續(xù)生產調度框架的作業(yè)車間調度控制方法，該方法包括以下步驟：構建一可持續(xù)制造調度三維目標框架；基于作業(yè)車間決策信息，從所述可持續(xù)制造調度三維目標框架中選取與所述作業(yè)車間決策信息相適配的調度目標；基于所述調度目標求解獲得最優(yōu)調度方案，以該最優(yōu)調度方案控制作業(yè)車間生產狀態(tài)。與現有技術相比，本發(fā)明具有能夠快速獲得有效的調度目標以實現準確生產調度控制等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于可持續(xù)生產調度領域，尤其是涉及一種基于可持續(xù)生產調度框架的作業(yè)車間調度控制方法。

背景技術

可持續(xù)性是指可以長期維持的過程或狀態(tài)，其影響深遠。生產調度是實現可持續(xù)生產的關鍵環(huán)節(jié)。可持續(xù)生產是一種經濟合理的生產過程，可以以節(jié)省能源/資源并減少環(huán)境破壞的方式生產產品，同時確保員工/社區(qū)和產品安全。生產調度對于制造可持續(xù)性至關重要，然而生產調度車間幾乎沒有可持續(xù)的整體研究框架。大多學者聚焦于優(yōu)化車間中的一個或幾個目標，這些目標盡管可以表示一部分可持續(xù)的性能，但是整體的可持續(xù)觀是缺乏的。可持續(xù)生產調度指標框架不僅可以總結現有文獻中提出的目標，而且可以為今后的工作提供新的參考思路，具有重要的研究價值。基于目標框架的可持續(xù)性評估和優(yōu)化將為公司提供更清晰的方向，這具有重要的現實意義，也是未來需要不斷探索的研究方向。

在現有的發(fā)明中，在中國專利申請“一種多目標柔性作業(yè)車間調度方法”(公開號：CN112699544A)中，陳松航等提出一種多目標柔性作業(yè)車間調度方法，該方法根據工件個數和設備個數生成對應的模型，同時定義最大完工時間最小、最大負荷機器的負荷值最小和總機器負荷最小這三個目標，采用NSGA-II算法對所述數學模型進行求解，得到調度最優(yōu)解。在中國專利申請“一種可持續(xù)性混合流水車間的構建和動態(tài)調度方法”(公開號：CN111144710A)中，郭鋼等公開了一種可持續(xù)性混合流水車間的構建和動態(tài)調度方法，建立可持續(xù)混合流水車間的架構并建立DSU中的多agent模型，然后基于遺傳算法解決可變優(yōu)先權的動態(tài)調度優(yōu)化，所提出的可持續(xù)混合流水車間的可持續(xù)性目標為最小化最大完工時間，最小化總能量消耗，最小化總碳排放。現有技術能夠解決混合流水車間中統一調度和管理的難題，但并未全面考慮車間生產調度過程的可持續(xù)性，難以保證長時間的生產效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能夠快速獲得有效的調度目標以實現準確生產調度控制的基于可持續(xù)生產調度框架的作業(yè)車間調度控制方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于可持續(xù)生產調度框架的作業(yè)車間調度控制方法，該方法包括以下步驟：

構建一可持續(xù)制造調度三維目標框架；

基于作業(yè)車間決策信息，從所述可持續(xù)制造調度三維目標框架中選取與所述作業(yè)車間決策信息相適配的調度目標；

基于所述調度目標求解獲得最優(yōu)調度方案，以該最優(yōu)調度方案控制作業(yè)車間生產狀態(tài)。

進一步地，所述可持續(xù)制造調度三維目標框架包括可持續(xù)生產調度目標集合、兩兩目標間的相關性及各目標對各屬性維度的可持續(xù)性影響值。

進一步地，所述可持續(xù)生產調度目標集合根據三底線原則劃分歸類，具體地：

采用自底向上的指標聚集過程，把類似的目標指標歸屬到一個子集中，形成相對應的子類，再根據每個子類的屬性向上聚集形成大類，每個大類有各自的屬性維度。

進一步地，所述大類包括時間相關、成本相關、利用相關、排放相關、員工相關和服務相關。

進一步地，所述屬性維度包括經濟維度、環(huán)境維度和社會維度。

進一步地，所述兩兩目標間的相關性采用Spearman等級相關系數表示。

進一步地，所述兩兩目標間的相關性和各目標對各屬性維度的可持續(xù)性影響值通過模擬調度解的方式獲得。