[發(fā)明專利]一種基于分派規(guī)則的產(chǎn)線分布式調(diào)度方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210434312.8
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN114995301A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫錚;張健琛;徐俊;孫孝飛;梅雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開了一種基于分派規(guī)則的產(chǎn)線分布式調(diào)度方法及系統(tǒng)，根據(jù)車間設(shè)備組成、車間布局與運(yùn)行邏輯和信息采集與傳輸架構(gòu)構(gòu)建車間設(shè)備通信用局域網(wǎng)，并連接云端；局域網(wǎng)通過云端下發(fā)信息，信息包括任務(wù)、任務(wù)優(yōu)先級和調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)；agent依據(jù)下發(fā)的信息，利用可用設(shè)備組建臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，任務(wù)的加工信息僅在當(dāng)前組建的臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送與接收；根據(jù)臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送與接收的加工信息實(shí)現(xiàn)分布式設(shè)備的局部調(diào)度；將多個(gè)進(jìn)行局部調(diào)度的臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)重合，依據(jù)規(guī)則與優(yōu)先級對多個(gè)任務(wù)的物料加工進(jìn)行安排，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線分布式調(diào)度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)局部調(diào)度，將所有的局部調(diào)度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最終的全局調(diào)度，有效克服全局調(diào)度信息不可知、車間擾動(dòng)、實(shí)時(shí)響應(yīng)差問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車間調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于分派規(guī)則的產(chǎn)線分布式調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前產(chǎn)線主要使用的調(diào)度方法有全局靜態(tài)調(diào)度、全局靜態(tài)與動(dòng)態(tài)調(diào)度相結(jié)合的兩種方法。全局靜態(tài)調(diào)度必須在生產(chǎn)前獲取所有計(jì)算所需的信息，并且對生產(chǎn)中產(chǎn)生的擾動(dòng)無法進(jìn)行響應(yīng)和調(diào)整。全局靜態(tài)與動(dòng)態(tài)調(diào)度相結(jié)合的方法可以依據(jù)擾動(dòng)對生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，但是存在響應(yīng)時(shí)間慢，調(diào)整后的生產(chǎn)計(jì)劃不合理等問題。

現(xiàn)有車間生產(chǎn)主要使用的調(diào)度方法是生產(chǎn)前進(jìn)行全局靜態(tài)調(diào)度，以及生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)調(diào)度。全局靜態(tài)需要預(yù)先獲取物料、設(shè)備等信息，且計(jì)算復(fù)雜耗時(shí)，在生產(chǎn)計(jì)劃被擾動(dòng)打破后，初始調(diào)度難以適用。動(dòng)態(tài)調(diào)度是在原有靜態(tài)調(diào)度計(jì)劃基礎(chǔ)上，針對不同擾動(dòng)對調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，使調(diào)度計(jì)劃更貼近實(shí)際生產(chǎn)，但動(dòng)態(tài)調(diào)度容易出現(xiàn)過度修改生產(chǎn)計(jì)劃、頻繁進(jìn)行重調(diào)度和重調(diào)度不合理等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于分派規(guī)則的產(chǎn)線分布式調(diào)度方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)局部調(diào)度，將所有的局部調(diào)度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最終的全局調(diào)度。本發(fā)明可以有效地克服全局調(diào)度信息不可知、車間擾動(dòng)、實(shí)時(shí)響應(yīng)差等問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于分派規(guī)則的產(chǎn)線分布式調(diào)度方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)車間設(shè)備組成、車間布局與運(yùn)行邏輯和信息采集與傳輸架構(gòu)構(gòu)建車間設(shè)備通信用局域網(wǎng)，并連接云端；

S2、步驟S1構(gòu)建的局域網(wǎng)通過云端下發(fā)信息，信息包括任務(wù)、任務(wù)優(yōu)先級和調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)；

S3、agent依據(jù)步驟S2下發(fā)的信息，利用可用設(shè)備組建臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，任務(wù)的加工信息僅在當(dāng)前組建的臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送與接收；

S4、根據(jù)步驟S3在臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送與接收的加工信息實(shí)現(xiàn)分布式設(shè)備的局部調(diào)度；

S5、將多個(gè)通過步驟S4進(jìn)行局部調(diào)度的臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)重合，底層車間運(yùn)行設(shè)備依據(jù)分派規(guī)則與優(yōu)先級，對多個(gè)任務(wù)的物料加工進(jìn)行安排，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線分布式調(diào)度。

具體的，步驟S1具體為：

將車間所有的設(shè)備進(jìn)行連接組成局域網(wǎng)，將局域網(wǎng)通過交換機(jī)和路由器與云端連接以實(shí)現(xiàn)信息傳輸。

具體的，步驟S2中，任務(wù)優(yōu)先級分為緊急任務(wù)、較緊急任務(wù)和一般任務(wù)；優(yōu)化目標(biāo)包括最短加工時(shí)間、最小化成本、最小能耗和最小拖期。

具體的，步驟S3中，臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)由局域網(wǎng)內(nèi)部用于某項(xiàng)任務(wù)的所有設(shè)備組成，用于當(dāng)前任務(wù)相關(guān)調(diào)度信息的傳輸，且臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)僅用于當(dāng)前任務(wù)，每個(gè)臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)均收到云端下發(fā)的優(yōu)化目標(biāo)以及對應(yīng)的調(diào)度規(guī)則，且優(yōu)化目標(biāo)及對應(yīng)調(diào)度規(guī)則僅適用于當(dāng)前臨時(shí)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

具體的，步驟S4中，分布式設(shè)備的局部調(diào)度具體為：