CN102542396A - 轮胎硫化生产控制系统与作业调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述轮胎硫化生产控制系统与作业调整方法，根据硫化生产控制工艺，提出生产在线一体化控制系统与方法，以期实现硫化生产的自动化管理，实现满足硫化生产工艺要求的作业计划编制与控制系统配置，以提高硫化生产效率、控制并降低批量生产时的能源消耗。轮胎硫化生产控制系统包括有数据库服务器，应用服务器，客户端工作站，接口管理服务器，上位机，计算机网络。在应用服务器上设置有工艺参数设置模块，算法参数设置模块，生产订单信息接收模块，生产过程实时数据接收模块，日生产计划编制模块，作业计划编制模块，作业计划结果下发模块，工艺参数装载模块，生产过程监控模块，一次调整模块和二次调整模块。

Description

轮胎硫化生产控制系统与作业调整方法

技术领域

本发明适用于橡胶轮胎硫化生产现场的控制系统与作业调整方法，具体地实现轮胎硫化生产在线一体化控制，属于橡胶机械与工业自动化控制领域。

背景技术

随着橡胶材料制造技术的不断创新，多种规格与种类轮胎进行混合生产已经得到普及推广。

橡胶轮胎硫化生产工艺，主要是将把胎胚装入硫化机设备的模具内部，经过温度、压力和时间三个相互有关的硫化要素控制，使胎胚各层胶片有机地连接成一体式结构，以达到设计预期要求的物理、机械性能和轮廓尺寸，成为有价值的工业产品。在橡胶轮胎生产过程中硫化工序通常是最后一道关键工序，此阶段设备部套较多、且所生产加工轮胎成品种类、胎胚规格较多，现有橡胶轮胎具有日生产量较大、生产时间较长、硫化控制较集中、能源消耗较大等特点，一直是整个轮胎生产环节控制的瓶颈与难点所在。

考虑到轮胎硫化生产需要考虑库存信息、硫化机台设备能力、模具能力、商标集合、库存能力、停放时间要求、设备可加工规格限制、每日最大换模次数限制等控制参数，因此目前国内轮胎生产行业的硫化日生产计划主要是由人工结合自身经验进行手工编制。

此类生产计划的编制手段受主观性影响较大，难以综合考虑各种工艺约束条件下的计划最优安排(如脱节时间最少、换模次数最少等)，所以难以最大程度地发挥整个工序的有效产能。随着生产规模的逐渐扩大以及国内外企业间的竞争越来越激烈，要求企业能够有效地利用现有资源，整合生产能力和效率以达到较高的质量与产能水平，由此要求建立一种在线控制的一体化管理系统与日生产计划编制方法。

又如以下反映轮胎生产计划控制系统与方法的在先申请专利，其中国专利申请号为98107823.0，名称为生产多个不同轮胎的方法以及有关生产系统。该专利申请主要用来在同一生产线上生产分布于至少两个不同系列中具有不同特性的多个轮胎的方法，其没有涉及到针对硫化工序、综合考虑各种工艺约束情况下进行生产计划控制的问题。

有鉴于此特提出本发明专利中请。

发明内容

本发明所述的轮胎硫化生产控制系统与作业调整方法，在于解决上述现有技术存在的问题而根据硫化生产控制工艺，提出一种轮胎硫化生产在线一体化控制系统与方法，以期实现硫化生产的自动化管理。

本发明的目的是，实现满足硫化生产工艺要求的作业计划编制与控制系统配置，以提高硫化生产效率、控制并降低批量生产时的能源消耗。

另一发明目的是，实现作业计划编制的自动化管理，以解决因人工编制计划而无法综合均衡工艺参数、各类约束条件的缺陷。

为实现上述发明目的，所述的轮胎硫化生产控制系统，包括有构成生产计划编制与实施控制的下述装置：

数据库服务器，配置有关系数据库以实现运行硫化生产管理系统，以将硫化生产过程中的生产计划、实时数据和各系统组态数据存储于关系数据库中；

应用服务器，用于从关系数据库服务器中获取相关参数、工艺数据，以编制日生产计划、作业计划并存入关系数据库；

客户端工作站，用于运行客户端系统以实现数据显示、查询，同时将数据保存于本地计算机以支持数据的离线分析；

接口管理服务器，用于通过计算机网络实现和生产现场终端、数据库服务器的连接，同时实现将作业计划传输至生产现场的数据库服务器；

上位机，用于对生产过程中硫化工艺参数的监控、硫化机设备运行参数的控制；

计算机网络，用于在上述服务器与现场硫化生产设备之间建立通讯连接，

其中，在应用服务器上设置有，用于编制作业计划的下述控制模块，

工艺参数设置模块，用于设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；

算法参数设置模块，用于设置编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；

生产订单信息接收模块，用于接收生产订单信息并写入关系数据库；

生产过程实时数据接收模块，用于接收生产实时数据并写入关系数据库；

日生产计划编制模块，用于从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数以实现编制日生产计划并保存至关系数据库；

作业计划编制模块，用于从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划以实现编制作业计划并保存至关系数据库；

作业计划结果下发模块，用于将作业计划的相关信息数据通过计算机网络传输至上位机；

工艺参数装载模块，用于控制上位机根据作业计划从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

生产过程监控模块，PLC系统根据作业计划跟踪、监控硫化机设备执行的过程，并将执行作业计划的实时数据保存至关系数据库；

一次调整模块，用以通过上位机实现对发生扰动的、正在生产的轮胎进行作业计划调整，并将一次调整结果保存至关系数据库；

二次调整模块，用以根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎进行作业计划调整，并将二次调整结果保存至关系数据库。

如上述基本方案，硫化生产控制系统是一种在线一体化控制系统，可根据硫化工艺实现生产计划编制的自动化管理。

所述系统的结构设置具有开放式、分布式特点，基于组件技术和面向对象技术，采用多层架构的方式，将系统主要功能模块和算法模型以组件方式设置在应用服务器中，从而提供一种可扩展的、满足工艺流程的在线控制系统。

在所述硫化生产控制系统的基础上，本发明同时实现了如下轮胎硫化生产的作业调整方法，包括有在应用服务器上执行的以下步骤：

设置工艺参数，通过工艺参数设置模块设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；

设置模型算法参数，通过算法参数设置模块设置用于编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；

接收生产订单信息，通过生产订单信息接收模块接收生产订单信息并写入关系数据库；

接收生产实时数据，通过生产过程实时数据接收模块接收生产实时数据并写入关系数据库；

编制日生产计划，通过日生产计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数，编制日生产计划并保存至关系数据库，以形成针对每种规格轮胎的日生产计划数据；

编制作业计划，通过作业计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划，编制作业计划并保存至关系数据库；

下发作业计划，通过作业计划结果下发模块、计算机网络将作业计划传输至上位机；

装载工艺参数，通过工艺参数装载模块、上位机从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

实际生产过程监控，上位机通过生产过程监控模块跟踪、根据硫化作业计划、生产工艺参数监控硫化机设备的执行过程，并将执行数据保存至关系数据库；

差值比较，上位机将从PLC系统实时采集的生产数据与作业计划的设定值进行差值比较，一旦差值超出预先设定的范围即进行报警；

作业计划一次调整，根据报警信息确定扰动发生的类型，并对发生扰动的、正在生产的轮胎执行一次调整策略，并将一次调整结果保存至关系数据库；

作业计划二次调整，根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎执行二次调整策略，并将二次调整结果保存至关系数据库；

作业调整结果下发，将二次调整结果通过计算机网络传输至上位机。

上述作业调整方法的主要功能是，实现计划编制的自动化管理以提高硫化生产效率、控制并降低批量生产时的能源消耗。

为进一步地提高作业调整方法的准确性，同时解决多种类轮胎成品与多规格胎胚的参数约束与影响，可采取的改进措施如下：

据此进行一次调整的优化与改进方案可以是，上位机执行实时生产数据与作业计划设定值之间的差值比较，包括有生产时间、硫化温度、硫化压力与硫化机设备状态数据，对于差值比较结果做出相应的判断与报警信息。

针对作业计划一次调整的优选实施方案可以是，针对报警信息所确定的扰动发生类型，按照完成轮胎硫化作业的目标进行生产时间、硫化温度、硫化压力或更换硫化机设备的调整。

针对作业计划二次调整的优选实施方案可以是，是从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划和一次调整结果，重新编制还没有开始生产轮胎的作业计划。

综上所述，本发明轮胎硫化生产控制系统与作业调整方法具有以下优点：

1、根据硫化生产控制工艺，提出了一种在线一体化控制系统与方法，从而实现生产计划编制的自动化管理，消除因人工编制计划的主观偏差与经验不足；

2、能够提高硫化生产整体的效率、有效地降低批量生产时的能源消耗；

3、在计划编制过程中能够均衡工艺参数和各类约束条件，有利于提高大批量生产的连续性。

附图说明

现结合以下附图对本发明做进一步的说明。

图1是应用本发明的硫化生产控制系统网络布局示意图；

图2是应用本发明的硫化生产控制系统功能模块示意图；

图3是应用本发明的硫化生产控制总流程图；

图4是所述日生产计划编制的流程示意图；

图5是所述作业计划编制的流程示意图；

图6是作业计划执行过程中编制规格调整计划的流程示意图；

图7是作业计划执行过程中编制换模计划的流程示意图；

图8是作业计划执行过程中编制班次计划的流程示意图；

图9是应用本发明的硫化生产过程的监控流程示意图；

图10是所述的一次调整策略图；

图11是所述的一次调整流程示意图；

图12是所述的二次调整策略图；

图13是所述的二次调整流程示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，应用本发明的硫化生产控制系统整体上包括有，以下构成生产计划编制与实施控制的多层架构内的装置布局：

数据库服务器，配置有关系数据库以实现运行硫化生产管理系统，以将硫化生产过程中的生产计划、实时数据和各系统组态数据存储于关系数据库中；

应用服务器，用于从关系数据库服务器中获取相关参数、工艺数据，以编制日生产计划、作业计划并存入关系数据库；

客户端工作站，用于运行客户端系统以实现数据显示、查询，同时将数据保存于本地计算机以支持数据的离线分析；

接口管理服务器，用于通过计算机网络实现和生产现场终端、数据库服务器的连接，同时实现将作业计划传输至生产现场的数据库服务器；

上位机，用于对生产过程中硫化工艺参数的监控、硫化机设备运行参数的控制；

计算机网络，用于在上述服务器与现场硫化生产设备之间建立通讯连接，

其中，在应用服务器上设置有，用于编制作业计划的下述控制模块，

工艺参数设置模块，用于设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；比如，硫化机属性参数、硫化机硫化周期、模具属性参数、商标集合属性参数、硫化机单台日产、每日最大换模套数、一次定型高度、一次定型内压、二次定型高度、二次定型压力、胶囊蒸汽自动进入的时间、胶囊蒸汽自动进入达到的压力、自动切换进入内热水的时间、外蒸汽自动进入达到的温度、外蒸汽自动进入达到的压力等；

算法参数设置模块，用于设置编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；包括计划编制周期、胎胚排序规则、多目标的优先级、计划编制多目标优先级等；

生产订单信息接收模块，用于接收生产订单信息并写入关系数据库；比如，从销售部门接收的订单信息，包括规格、层级、花纹、商标、订单需求量、交货期、销售分类等；

生产过程实时数据接收模块，用于接收生产实时数据并写入关系数据库；比如，硫化机现状状态信息(包括设备代码、规格、花纹、层级、商标等)、库存信息(包括规格、花纹、层级、商标、库存量等)、每台设备使用的模具和商标集合信息、每种规格的在线加工机台数、每种规格的已生产完成量和剩余生产量等；

日生产计划编制模块，用于从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数以实现编制日生产计划并保存至关系数据库，以获得每一种类轮胎成品、每一种规格胎胚在每一天产量的安排；

作业计划编制模块，用于从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划以实现编制作业计划并保存至关系数据库；从而得到在每个班次、每天、每个硫化机设备上所生产的轮胎规格、生产量及先后生产顺序等信息数据；

作业计划结果下发模块，用于将作业计划的相关信息数据通过计算机网络传输至上位机；

工艺参数装载模块，用于控制上位机根据作业计划从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

生产过程监控模块，根据作业计划跟踪、监控硫化机设备执行的过程，并将执行作业计划的实时数据保存至关系数据库。

一次调整模块，用以通过上位机实现对发生扰动的、正在生产的轮胎进行作业计划调整，并将一次调整结果保存至关系数据库；

二次调整模块，用以根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎进行作业计划调整，并将二次调整结果保存至关系数据库。

如上所述，本发明轮胎硫化生产控制系统是在线一体化控制系统，根据硫化工艺实现了生产计划编制的自动化管理。

如图1至图4所示，应用本发明硫化生产控制系统进行如下日生产计划编制：

包括有在应用服务器上执行的以下步骤，

设置工艺参数，通过工艺参数设置模块设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；

设置模型算法参数，通过算法参数设置模块设置用于编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；

接收生产订单信息，通过生产订单信息接收模块接收生产订单信息并写入关系数据库；

接收生产实时数据，通过生产过程实时数据接收模块接收生产实时数据并写入关系数据库；

编制日生产计划，通过日生产计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数，编制日生产计划并保存至关系数据库，以形成针对每种规格轮胎的日生产计划数据；

实际生产过程监控，通过生产过程监控模块跟踪、监控硫化机设备的执行过程，并将执行数据保存至关系数据库。

所述编制方法的算法模型集合M1是，

$\mathrm{Min}{f}_1=\frac{\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}\left(\underset{t=1}{\overset{T-1}{\mathrm{\Σ}}}\right|x_{j,t+1}{y}_{j,t+1}-x_{j,t}{y}_{j,t}|+|x_{j,1}{y}_{j,1}-M_j^0\left|\right)}{2}---\left(1\right)$

$\mathrm{Min}{f}_2=\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}{C}_2^j\max \{0,D_j-\underset{t=1,L,T}{\max }\{{\mathrm{ty}}_{\mathrm{jt}}\left\}\right\}---\left(2\right)$

$\mathrm{Min}{f}_3=\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}{C}_3^j\max \{0,\underset{t=1,L,T}{\max }\{{\mathrm{ty}}_{\mathrm{jt}}\left\}{D}_j\right\}---\left(3\right)$

$\mathrm{Min}{f}_4=-\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{cap}}_{\mathrm{jt}}{x}_{\mathrm{jt}}{y}_{\mathrm{jt}}---\left(4\right)$

S.T.

$\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{cap}}_{\mathrm{jt}}{\mathrm{\δ}}_1{x}_{\mathrm{jt}}{y}_{\mathrm{jt}}\≥\frac{Q_j-\mathrm{in}{v}_j^0}{{\mathrm{\γ}}_{2j}},j\∈V---\left(5\right)$

$\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}\frac{|x_{j,t+1}{y}_{j,t+1}-x_{j,t}{y}_{j,t}|}{2}\≤\mathrm{CM},t=1,L,T-1---\left(6\right)$

$\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}\frac{|x_{j,1}{y}_{j,1}-M_j^0|}{2}\≤\mathrm{CM}---\left(7\right)$

$\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}{x}_{\mathrm{jt}}{y}_{\mathrm{jt}}\≤M_t,t=1,L,T---\left(8\right)$

$\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}{\∂}_{j{j}^1}{x}_{\mathrm{jt}}{y}_{\mathrm{jt}}\≤\frac{{\mathrm{Mod}}_{j^{1}t}}{2},j^1\∈V^1,t=1,L,T---\left(9\right)$

$\underset{j\∈V}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\β}}_{j{j}^2}{x}_{\mathrm{jt}}{y}_{\mathrm{jt}}\≤\frac{{\mathrm{Tmb}}_{j^{2}t}}{2},j^2\∈V^2,t=1,L,T---\left(10\right)$

$\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}{y}_{\mathrm{jt}}=\underset{t_2=1,L,T}{\max }\left\{t_2{t}_{j{t}_2}\right\}-\underset{t_1=1,L,T}{\mathrm{Min}}\left\{t_1{y}_{j{t}_1}\right\}+1,j\∈V---\left(11\right)$

$\underset{t=1,L,T}{\mathrm{\Σ}}\underset{j\∈V}{\∪}{\mathrm{\λ}}_{{\mathrm{jj}}^{*}}{y}_{\mathrm{jt}}=\underset{j\∈V}{\underset{t_2=1,L,T}{\mathrm{Max}}}\left\{t_2{\mathrm{\λ}}_{{\mathrm{jj}}^{*}}{y}_{j{t}_2}\right\}-\underset{j\∈V}{\underset{t_1=1,L,T}{\mathrm{Min}}}\left\{t_1{\mathrm{\λ}}_{{\mathrm{jj}}^{*}}{y}_{j{t}_1}\right\}+1,j^{*}\∈V^{*}---\left(12\right)$

其中，

整数    j∈V，t＝1，L，T

V为任务成品胎(规格、层级、花纹和品牌)的规格集合，则规格种类数为|V|；

V^*为V中对应胎胚(规格、层级和花纹)的规格集合，则胎胚种类数为|V^*|；

V¹为V中对应模具(规格和花纹)的规格集合，则种类数为|V¹|；

V²为V中对应商标集合(规格、花纹和品牌)的规格集合，则种类数为|V²|；

T为计划期(是一段时间，可以是一个月或一周，可设定)；

j为成品规格，j∈V；

j^*为胎胚规格，j^*∈V^*；

j¹为规格，j¹∈V¹；

j²为规格，j²∈V²；

为成品规格j与胎胚规格j^*的对应系数，若j^*是j的对应胎胚，则

否则j∈V，j^*∈V^*；

为成品规格j与规格j¹的对应系数，若j¹是j的对应规格，则否则

j∈V，j¹∈V¹；

为成品规格j与规格j²的对应系数，若j²是j的对应规格，则

否则

j∈V，j²∈V²；

t为时间周期(以天为单位)，t＝1，L，T；

Q_j为成品胎j的需求量，j∈V；

为现状中加工成品胎j的硫化机台数，j∈V；cap_jt为硫化工序在t期生产规格j的单台产能(以条计)；

δ₁为硫化机能力利用系数；

γ_j为成品胎j的合格率；

D_j为成品胎j的交货期；

CM为每个t期的最大换模套数；

为成品胎j的初始库存量，j∈V；

M_t为t期可用硫化机台数；

为t期能加工规格j¹的可用模具数；

为t期能加工规格j的可用商标集合数；

C₁为换模系数；

为规格j的提前惩罚系数；

为规格j的拖期惩罚系数；

C₄为未达满负荷生产惩罚系数；

x_jt为t期硫化工序生产规格j的机台数。

满足编制日生产计划的要求，需同时具备以下算法模型：

算法模型(1)，满足硫化机设备的换模次数最少；

算法模型(2)，满足轮胎交货期的时间提前量最少；

算法模型(3)，满足轮胎交货期的时间拖期量最少；

算法模型(4)，满足整体轮胎硫化生产的产量最大化。

以及下述需同时具备的约束条件：

算法模型(5)，至少完成硫化生产任务量要求；

算法模型(6)，表示生产周期第一天之后的日最大换模套数；

算法模型(7)，表示生产周期第一天的日最大换模套数；

算法模型(8)，表示可用于生产的硫化机设备台数；

算法模型(9)，表示可用于生产的模具数量；

算法模型(10)，表示可用于生产的商标集合数量；

算法模型(11)，表示同一品种的轮胎成品须连续生产；

算法模型(12)，表示同一规格的胎胚须连续生产；

所述轮胎硫化生产的日生产计划编制方法，是对相同的轮胎种类、胎胚规格进行合并，以得到每种胎胚的商标集合。

具体地，对每种胎胚按照现状从有到无、销售分类从紧急到一般、需求量从小到大进行排序；

根据上述排序结果，按照先后顺序针对每一种规格的胎胚生产进行计划编制；

对属于同一规格胎胚的轮胎成品，按照现状从有到无、销售分类从紧急到一般、需求量从小到大的优先级进行排序；

对于上述排序结果，对每一种类的轮胎成品生产进行计划编制。

所述的轮胎硫化生产日生产计划编制方法，包括有以下步骤：

步骤1，将所有轮胎按胎胚规格进行合并，得到胎胚集合，记V＝{V₁，L，V_J}为胎胚集合，每种胎胚的商标集合为V_j＝{v₁，L，v_K}；

步骤2，对胎胚集合V按照现状从有到无、销售分类从紧急到一般、需求量从大到小进行排序，得到V＝{V₁，L，V_J}，对所有胎胚的商标集合V_j按照交货期从早到晚、需求量从大到小进行排序，得到V_j＝{v₁，L，v_K}；

步骤3，从V＝{V₁，L，V_J}中逐一取出胎胚进行计划编制，设计划开始时间T_s，计划结束时间T_e；

步骤4，对V_j＝{v₁，L，v_K}中的商标进行计划编制，此商标集合的现状机台数设为M_j，具体编制如下：

①从V_j＝{v₁，L，v_K}中取出现状有的商标集合

必保商标集合令

令

②若

则对中的商标进行安排：

a.[若最早开始时间+实际需求量/(商标现状机台数*单台日产)]＜＝交货期，则m＝商标现状机台数，转到c；

b.[若最早开始时间+实际需求量/(商标现状机台数*单台日产)]＞交货期，则m＝RC[实际需求量/(交货期-生产开始时间+1)/单台日产]；

c.若 $\left|\min \right\{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\}-m_{k,t-1}|\≤N_t^{\max },$

则 $m_{\mathrm{kt}}=\min \{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\},$ 否则 $m_{\mathrm{kt}}=N_t^{\max },$ 更新 $M_t^1,M_{\mathrm{kt}}^2,M_{\mathrm{kt}}^3,N_t^{\mathrm{Max}};$

d.令t＝t+1，转到a；

e.直到商标k安排完毕；

f.采用以上方法将的所有商标安排完毕。

③更新 $V_j^0=V_j^0-V_j^{\#},V_j^{*}=V_j^{*}-V_j^{\#}:$

④首先安排若

的生产计划，然后安排

的生产计划，具体如下：

a.首先对

中的商标均按商标现状机台数m进行安排；

b.若 $\left|\min \right\{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\}-m_{k,t-1}|\≤N_t^{\max },$

则 $|m_{\mathrm{kt}}=\min \{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\},$ 否则 $m_{\mathrm{kt}}=N_t^{\max },$ 更新 $M_t^1,M_{\mathrm{kt}}^2,M_{\mathrm{kt}}^3,N_t^{\mathrm{Max}};$

c.令t＝t+1，转到a；

d.直到

商标安排完毕；

e.对于m＝RC[实际需求量/(交货期-可用最早开始时间+1)/单台日产)]；

f.若 $\left|\min \right\{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\}-m_{k,t-1}|\≤N_t^{\max },$ 则 $m_{\mathrm{kt}}=\min \{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\},$

否则 $m_{\mathrm{kt}}=N_t^{\max },$ 更新 $M_t^1,M_{\mathrm{kt}}^2,M_{\mathrm{kt}}^3,N_t^{\mathrm{Max}};$

g.令t＝t+1，转到e；

h.直到商标安排完毕；

步骤5，对所有胎胚中现状有的商标、必保的商标均安排结束之后，再对其他的规格

进行安排；

步骤6，从最早可用开始时间，一天一天的安排，具体如下：

①计算m＝RC[实际需求量/(交货期-生产开始时间t+1)/单台日产]；

②若 $\left|\min \right\{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\}-m_{k,t-1}|\≤N_t^{\max },$

则 $m_{\mathrm{kt}}=\min \{M_t^1,m,M_{\mathrm{kt}}^2/2,M_{\mathrm{kt}}^3/2\},$ 否则 $m_{\mathrm{kt}}=N_t^{\max },$ 更新 $M_t^1,M_{\mathrm{kt}}^2,M_{\mathrm{kt}}^3,N_t^{\mathrm{Max}};$

③令t＝t+1，转到①；

④直到所有胎胚的所有商标安排完毕；

步骤7，对于有空闲时间段的硫化机台，则仍然生产原来的规格，直到新的规格开始生产时再进行换模操作。

步骤8，将日生产计划编制结果信息保存至关系数据库中，包括轮胎规格、生产开始时间、生产结束时间、每日机台数、每日计划量。

在每一种类的轮胎成品生产计划的编制过程中，按照以下必保程度、现状中有无的优先级进行：

第一优先级，对既是必保规格、又是现状中正在生产的轮胎成品进行生产计划编制；

第二优先级，对只在现状中正在生产、但不是必保规格的轮胎成品进行生产计划编制；

第三优先级，对在现状中没有生产、但是必保规格的轮胎成品进行生产计划编制；

第四优先级，对在现状中没有生产、又不是必保规格的轮胎成品进行生产计划编制。

在上述优先级中，所谓的必保规格是指按照订单信息而必须保证按期、按量完成生产任务的胎胚规格。

如图1至图8所示，在作业计划执行过程中，包括有在应用服务器上执行的以下步骤：

编制作业计划，通过作业计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划，编制作业计划并保存至关系数据库；

下发作业计划，通过作业计划结果下发模块、计算机网络将作业计划传输至上位机；

装载工艺参数，通过工艺参数装载模块、上位机从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

实际生产过程监控，通过生产过程监控模块跟踪、根据硫化作业计划、生产工艺参数监控硫化机设备的执行过程，并将执行数据保存至关系数据库。

其中，如图5所示，编制作业计划分为以下三个阶段进行：

第一阶段，根据日生产计划编制规格调整计划，以确定具体轮胎规格调整生产的方案，即确定如何调整不同规格轮胎生产的顺序；

第二阶段，根据规格调整计划来编制换模计划，以确定具体需要换模的硫化机设备、执行换模的硫化机设备数量、换模前后的轮胎规格，以计算出经过换模调整的生产量。换模计划编制结果的优劣较大地影响到硫化生产整体调度的编制结果。从经济角度分析，减少半个机台的换模数量，就会节约硫化机设备的生产能力，即在不停产的前提下着手进行新规格轮胎的生产；

第三阶段，编制班次生产计划，以最终确定每台硫化机设备的每个班次生产的计划安排。

如图6所示，在编制作业计划的第一阶段中包括有以下执行步骤：

步骤(1)日生产计划中的轮胎规格集合为V¹，T_s为V¹的开始生产日期，T_e为V¹的生产结束日期，每日每个班次的轮胎生产机台数为m_ktz(k∈V¹，t＝T_s，L，T_e)，T_s-1现状轮胎规格集合为V⁰，轮胎生产机台数m_ltu(k∈V⁰，t＝T_s-1)；

步骤(2)t＝t+1；

步骤(3)计算每个规格在t期早班与t-1期晚班机台数之差、t期中班与t期早班机台数之差、t期晚班与t期中班机台数之差，差值为0的规格为不需要调整的规格，差值不为0的规格，则要进行机台数的调整。

步骤(4)对于需要增加机台的规格v_k，从需要减少机台的规格v_l中进行调整，分三段处理：首先进行t期早班与t-1期晚班的机台调整，全部处理完之后再进行t期中班与t期早班的机台调整，最后处理t期晚班与t期中班的机台调整。

以t期中班与t期早班的机台调整为例说明如下，

①计算每个规格在t期中班与t期早班的机台数之差Δm_ktz＝m_ktz-m_l，t，z-1(k∈V⁰UV¹)；

②对于Δm_ktz≠0的规格进行规类：将Δm_ktz＞0的轮胎规格加入集合V²，将Δm_ktz＜0的轮胎规格加入集合V³；

③从V²，V³中取出n₁(规格、层级、花纹)完全相同的轮胎规格V₁ ²，V₁ ³，取

得到规格l的

台机台换规格k的

台生产，更新规格k和规格l的剩余需要调整机台数对V₁ ²，V₁ ³中的属于同一个n₁的一直循环处理，直到再继续下一个n₁处理，将V₁ ²，V₁ ³中的规格均按此方法处理，更新V²，V³的Δm_ktz；

④从V²，V³中取出Δm_ktz≠0、且n₂(规格、层级)完全相同的轮胎规格V₂ ²，V₂ ³，取

得到规格l的

台机台换规格k的

台生产，更新规格k和规格l的剩余需要调整机台数对V₂ ²，V₂ ³中的属于同一个n₂的一直循环处理，直到

再继续下一个n₂处理，将V₂ ²，V₂ ³中的规格均按此方法处理，更新V²，V³的Δm_ktz；

⑤从V²，V³中取出Δm_ktz≠0、且n₃(规格)完全相同的轮胎规格V₃ ²，V₃ ³，取

得到规格l的

台机台换规格k的

台生产，更新规格k和规格l的剩余需要调整机台数

对V₃ ²，V₃ ³中的属于同一个n₃一直循环处理，直到

再继续下一个n₃处理，将V₃ ²，V₃ ³中的规格均按此方法处理，更新V²，V³的Δm_ktz；

⑥从V²，V³中取出Δm_ktz≠0的轮胎规格V₄ ²，V₄ ³，从与生产规格k的机台最近的机台中选择规格l，取Δm＝min{Δm_ktz，|Δm_ltz|}(k∈V₃ ²，l∈V₃ ³)，得到规格l的

台机台换规格k的

台生产，更新Δm_ktz＝Δm_ktz-Δm，Δm_ltz＝Δm_ltz-Δm；对V₄ ²，V₄ ³中的规格一直循环处理，直到所有的Δm_ktz＝0，Δm_ltz＝0；

⑦将调整结果进行合并整理，得到规格V_l的Δm_l台机台换规格V_k的Δm_k台生产。若m_l，t，z+1＝0，则加入扫尾量q_l的信息，则最终得到t期的调度通知：t期规格V_l的Δm_l台机台开始扫尾，扫尾班次、扫尾量q_l，扫尾后转规格V_k的Δm_k台生产；若m_l，t，z+1≠0，则最终得到t期的调度通知：t期规格V_l的Δm_l台机台换规格V_k的Δm_k台生产；

步骤(5)若t＝T_e则编制结束，保存至关系数据库，包括：日期、要下机台轮胎代码、要下机台数、扫尾状态、扫尾日期、扫尾班次、扫尾量、新上机台轮胎代码、新上机台数，否则转到步骤(2)。

在编制作业计划的第二阶段中，具有以下换模计划编制模型集合M2，

$\min Z=Q_1\underset{k=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{\mathrm{kt}}+Q_2\underset{k=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{y}_{\mathrm{kt}}+Q_3\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k_1=1}{\overset{\mathrm{de}{v}_j-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k_2=k_1+1}{\overset{{\mathrm{dev}}_j}{\mathrm{\Σ}}}{z}_{j{k}_{1}t}{z}_{j{k}_{2}t}{d}_{k_1,k_2}---\left(21\right)$

S.T.

x_kt+y_kt＜＝topcount_t     t＝1，...，T            (25)

其中，Q₁为拼模的权值；

Q₂为半机台换模的权值；

Q₃为物理距离最小的权值；

t为日期；

T为调度编制总天数；

i为原规格，i∈V_n；

j为新规格，

k为机台号；

dev_j为新规格j机台数；

为两个机台之间的物理距离；

usr_k为机台k右轮胎是否换模，usr_k＝1表示已换模，usr_k＝0表示未换模；

usl_l为机台k左轮胎是否换模，usl_l＝1表示已换模，usl_l＝0表示未换模；

topcount_l为换模次数限制；

由此得出，拼模惩罚费用为

半机台换模惩罚费用为

同规格轮胎换模时物理距离惩罚费用为

在上述换模计划编制模型集合M2中，

模型(22)表示拼模机台的0-1变量取值，左右轮胎同时换模且新轮胎不同时取值为1，否则取值为0；

模型(23)表示半机台换模的0-1变量取值，左右轮胎有且只有一个换模时取值为1，否则取值为0；

模型(24)表示t期轮胎j在机台k上生产的0-1变量取值在上面生产时，取值为1，否则为0；

模型(25)表示总换模次数不大于规定的换模次数。

如图7所示，在编制作业计划过程中，其第二阶段包括有以下步骤：

(1)将规格调整计划中所涉及硫化机设备的机台数，按从多到少的顺序进行排序；

(2)按规格调整计划，整理出调整后的对应硫化时间，以备后续安排在同一台硫化机设备上进行拼模生产；

(3)对照规格调整计划，整理出经过调整的轮胎明细；若调整后，轮胎占用整个硫化机设备，则将该信息存入集合V₁；若调整后，轮胎可通过拼模而占用半个机台进行生产，则将该信息存入集合V₂；

(4)对照规格调整计划，对硫化机设备进行分类；轮胎占用整个硫化机设备的，将其占用数量取其整数存入集合V₁ ^*；轮胎占用半个机台的数量存入集合V₂ ^*；

(5)对集合V₁ ^*中的轮胎按顺序进行安排，假设j为V₁ ^*中的一个轮胎，i为j对应的调整前的原轮胎，若V₁中存在i，且机台数大于等于需求的机台数，取其中距离最近的dev_j硫化机设备安排生产；若V₁中存在i，但机台数小于需求的机台数，则在V₁中取i对应的所有硫化机设备安排生产；

(6)更新V₁和V₁ ^*，若对V₁ ^*中的所有轮胎安排生产完毕，则转入下一步骤，否则重新转入上一步骤；

(7)将V₁ ^*中剩余轮胎存入V₂ ^*，并将V₂ ^*中的信息以半个机台为单位拆分，按顺序安排其中的轮胎；

(8)假设j是V₂ ^*中的轮胎，在V₂ ^*中找到与其硫化时间相同的轮胎存入集合V₂′。若

则在集合V₂′中寻找与轮胎j有相同原轮胎的轮胎j⁰；当j⁰存在，若j对应的调整前轮胎在集合V₁中的机台数不为0，则选择该硫化机设备作为换模机台，转步骤(13)；若j对应的调整前轮胎在集合V₁中机台数为0，则转入下一步骤；

(9)在集合V₂′中寻找与轮胎j具有相同规格胎胚的轮胎j¹，当j¹不存在，转入下一步骤；当j¹存在，则在集合V₂中寻找j对应原轮胎的机台信息与j¹对应原轮胎的机台信息，若两者对应机台信息有交叉，即安排j对应的调整前轮胎与j¹对应的调整前轮胎在同一硫化机设备上生产，即选择该硫化机设备为换模机台，并转入步骤(13)；否则转入下一步骤；

(10)在集合V₂′中寻找与轮胎j有相同规格和花纹的轮胎j²，当j²不存在，则转下一步骤；当j²存在，则在集合V₂中寻找j对应调整前轮胎的机台信息与j²对应调整前轮胎的机台信息，若两者对应机台信息有交叉，则选择该硫化机设备为换模机台，并转入步骤(13)；否则转入下一步骤；

(11)在集合V₂′中寻找与轮胎j有相同规格的轮胎j³，当j³不存在，则转入下一步；当j³存在，则在集合V₂中寻找j对应调整前轮胎的机台信息与j³对应调整前轮胎的机台信息，若两者对应机台信息有交叉，则选择该硫化机设备为换模机台，并转入步骤(13)；否则转入下一步骤；

(12)在集合V₂′中寻找j对应调整前轮胎的机台信息与j⁴对应调整前轮胎的机台信息，若两者对应机台信息有交叉，则选择该硫化机设备为换模机台；

(13)更新V₂，V₂ ^*，V₂′，若对V₂ ^*中的所有规格胎胚调整完毕，并转入步骤(14)；否则转入步骤(8)；

(14)若V₂ ^*≠0表明集合V₂ ^*中的轮胎为无法拼模的轮胎，只能进行单独的半个机台换模，在V₂中寻找该集合轮胎对应的原硫化机设备进行安排，更新V₂，V₂ ^*；

(15)若V₂ ^*≠0，在V₂中寻找该集合轮胎对应的原硫化机设备进行安排，更新V₁，V₂ ^*。

(16)将换模计划的结果信息保存至关系数据库，包括有换模日期、硫化机设备的机台号、硫化机设备中的调整前左边轮胎规格、调整前右边轮胎规格、调整后左边轮胎规格、调整后右边轮胎规格。

如图8所示，在编制作业计划过程中，其第三阶段包括有以下步骤：

步骤(1)初始化：所有机台集合M，所有机台现状

换模机台集合M^*，换模机台新规格

令k＝0；

步骤(2)k＝k+1；

步骤(3)若k∈M^*，则到下一步；否则转到步骤7；

步骤(4)若机台k上轮胎i在t期总的计划量pct_tki-未换模的机台生产量＜＝0，转步骤(5)；否则转步骤6；

步骤(5)机台k在t期的计划产量pct_tkj＝dpt_j*2/3，生产开始时间st_tkj＝et_t-1，k，i+8，结束时间为t期生产的结束时间；

步骤(6)机台k在t期的生产分两段，第一段为原轮胎的生产，计划产量pct_tki＝(轮胎i在t期总的计划量-未换模的机台生产量)/轮胎i占用的要换模的机台数，

开始时间st_tki＝et_t-1，k，i，结束时间et_tki＝pct_tki*vt_i；第二阶段为新轮胎的生产，开始时间st_tkj＝et_tki+8，结束时间为t期生产的结束时间，计划量pct_tkj＝vt_j*(et_tkj-st_tkj)；

步骤(7)

pct_tki＝dpt_i，st_tki＝et_t-1，k，i，生产结束时间为t期生产的结束时间；

步骤(8)若k＝|M|，则到下一步；否则转到步骤2；

步骤(9)对全部硫化模具与商标集合进行检验；

步骤(10)得到所有机台的班次计划结果，保存至关系数据库，包括：硫化机设备的机台号、硫化机设备中的左边轮胎规格、右边轮胎规格、日生产能力、硫化时间、计划日产量、生产开始时间、生产结束时间。

在所述作业计划执行方法的实际生产过程监控中，包括有：

(1)、利用计算机网络，将关系数据库中的作业计划结果下发至各硫化上位机，计划结果包括有硫化机设备的机台号、硫化机设备中的左边轮胎规格、右边轮胎规格、日生产能力、硫化时间、计划日产量、生产开始时间、生产结束时间；

(2)硫化上位机根据接收到的作业计划信息，针对每条计划中的轮胎规格从关系数据库中自动查找与该规格对应的生产工艺参数，找到之后自动下载至PLC控制系统，包括有一次定型高度、一次定型内压、二次定型高度、二次定型压力、胶囊蒸汽自动进入的时间、胶囊蒸汽自动进入达到的压力、自动切换进入内热水的时间、外蒸汽自动进入达到的温度、外蒸汽自动进入达到的压力、硫化开始时间、硫化结束时间等；

(3)PLC系统接收到生产指令和生产工艺参数之后实现对硫化机的生产运行控制；

(4)在硫化生产过程中，硫化上位机从PLC系统采集生产过程中的实时数据信息，包括有一次定型高度、一次定型内压、二次定型高度、二次定型压力、胶囊蒸汽自动进入的时间、胶囊蒸汽自动进入达到的压力、自动切换进入内热水的时间、外蒸汽自动进入达到的温度、外蒸汽自动进入达到的压力、硫化开始时间、硫化结束时间等，保存至关系数据库，并在上位机界面上实时显示关键的工艺参数信息。

如图1至图13所示，所述轮胎硫化生产的作业调整方法，主要包括有在应用服务器上执行的以下步骤：

设置工艺参数，通过工艺参数设置模块设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；

设置模型算法参数，通过算法参数设置模块设置用于编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；

接收生产订单信息，通过生产订单信息接收模块接收生产订单信息并写入关系数据库；

接收生产实时数据，通过生产过程实时数据接收模块接收生产实时数据并写入关系数据库；

编制日生产计划，通过日生产计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数，编制日生产计划并保存至关系数据库，以形成针对每种规格轮胎的日生产计划数据；

编制作业计划，通过作业计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划，编制作业计划并保存至关系数据库；

下发作业计划，通过作业计划结果下发模块、计算机网络将作业计划传输至上位机；

装载工艺参数，通过工艺参数装载模块、上位机从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

实际生产过程监控，上位机通过生产过程监控模块跟踪、根据硫化作业计划、生产工艺参数监控硫化机设备的执行过程，并将执行数据保存至关系数据库；

差值比较，上位机将从PLC系统实时采集的生产数据与作业计划的设定值进行差值比较，一旦差值超出预先设定的范围即进行报警；

作业计划一次调整，根据报警信息确定扰动发生的类型，并对发生扰动的、正在生产的轮胎执行一次调整策略，并将一次调整结果保存至关系数据库；

作业计划二次调整，根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎执行二次调整策略，并将二次调整结果保存至关系数据库；

作业调整结果下发，将二次调整结果通过计算机网络传输至上位机；

按上述方法步骤，在扰动发生时对所有轮胎生产作业计划进行调整，以控制并保证整个生产流程的顺畅运行。

所述的作业调整方法，上位机执行实时生产数据与作业计划设定值之间的差值比较，包括有生产时间、硫化温度、硫化压力与硫化机设备状态数据，对于差值比较结果做出相应的判断与报警信息。

如图9所示，对于生产时间，计算实际时间值与计划时间值、或者是设定值之间的差值。若差值小于0，则进行时间提前扰动的信息报警；若差值大于0则进行时间延迟扰动的信息报警；若差值等于0，则无扰动信息报警。

对于硫化温度，计算实际时间值与温度值设定值之间的差值。若差值小于0，则进行温度降低扰动的信息报警；若差值等于0，则无扰动信息报警。

对于硫化压力，计算实际压力值与压力设定值之间的差值。若差值小于0，则进行压力降低扰动的信息报警；若差值等于0，则无扰动信息报警。

对于硫化机设备状态数据，则直接判断是否发生故障。若发生故障，则进行设备故障信息报警；否则，无扰动信息报警。

所述的作业计划一次调整，是针对报警信息所确定的扰动发生类型，按照完成轮胎硫化作业的目标进行生产时间、硫化温度、硫化压力或更换硫化机设备的调整。

如图10所示，根据报警信息确定的扰动发生类型，相应地对正在生产的轮胎给出一次调整策略。具体地，

针对硫化时间提前扰动，若为硫化生产开始时间提前扰动，则对发生该扰动的轮胎硫化结束时间进行调整；若为硫化生产结束时间提前扰动，则对发生该扰动的轮胎不做调整。

针对硫化时间延迟扰动，若为硫化生产开始时间延迟扰动，则对发生该扰动的轮胎的硫化结束时间进行调整；若为硫化生产结束时间延迟扰动，则对发生该扰动的轮胎不做调整。

针对硫化温度降低扰动，则对发生该扰动的轮胎的硫化处理时间进行延长调整。

针对硫化压力降低扰动，则对发生该扰动的轮胎的硫化处理时间进行延长调整。

针对硫化机设备故障扰动，则对发生该扰动的轮胎更换硫化机设备进行生产。

如图11所示，根据一次调整策略结果，通过上位机实现对发生扰动的、正在生产的轮胎生产进行一次调整。

若一次调整策略为调整硫化结束时间，则根据时间差值计算发生扰动轮胎的硫化生产结束时间，然后通过上位机系统对该轮胎的硫化生产结束时间参数值进行调整，上位机系统将调整后的参数值下载至PLC系统，并将一次调整后的结果信息保存至关系数据库；

若一次调整策略为延长硫化处理时间，根据温度差值或者压力差值计算发生扰动轮胎的硫化生产处理时间，然后通过上位机系统对该轮胎的硫化生产处理时间参数值进行调整，上位机系统将调整后的参数值下载至PLC系统，并将一次调整后的结果信息保存至关系数据库；

若一次调整策略为更换硫化机设备，根据硫化机台现状信息，按照模具规格相似度和硫化机设备的机台物理位置选择一台硫化机设备，在该硫化上位机上对该轮胎的各种生产工艺参数进行调整，上位机系统将调整后的参数值下载至PLC系统，并将一次调整后的结果信息保存至关系数据库。

所述的作业计划二次调整，是从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划和一次调整结果，重新编制还没有开始生产轮胎的作业计划。

如图12所示，根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎给出二次调整策略。

若一次调整结果是调整了发生扰动轮胎的硫化生产结束时间，而且时间差值的绝对值小于或者等于差值设定值，则对还没有开始生产的轮胎进行班次计划调整；若时间差值的绝对值大于差值设定值，则对还没有开始生产的胎胚进行换模计划调整和班次计划调整。

若一次调整结果是延长了发生扰动轮胎的硫化生产处理时间，而且处理时间差值的绝对值小于或者等于差值设定值，则对还没有开始生产的轮胎进行班次计划调整；若时间差值的绝对值大于差值设定值，则对还没有开始生产的轮胎进行换模计划调整和班次计划调整。

若一次调整结果是更换了发生扰动轮胎的硫化机设备，则对还没有开始生产的轮胎进行换模计划调整和班次计划调整。

如图13所示，根据二次调整策略，对还没有开始生产的轮胎生产进行二次调整。

若二次调整策略是对还没有开始生产的轮胎进行班次计划调整，则根据生产现状信息和一次调整结果信息，对所有没有开始生产的胎胚进行班次计划的调整，调整方法采用作业计划执行方法中的班次计划编制过程，并将调整结果保存至关系数据库；

若二次调整策略是对还没有开始生产的轮胎进行换模计划调整和班次计划调整，则根据生产现状信息和一次调整结果信息，对所有没有开始生产的轮胎进行换模计划的调整，调整方法采用作业计划执行方法中的换模计划编制过程，并将调整结果保存至关系数据库；对于所有没有开始生产的轮胎进行班次计划的调整，调整方法采用作业计划执行方法中的班次计划编制过程，并将调整结果保存至关系数据库。

将二次调整结果通过计算机网络下发至各硫化上位机，上位机针对每条计划中的轮胎规格从关系数据库中自动查找与该规格对应的生产工艺参数，找到之后自动下载至PLC控制系统，包括有一次定型高度、一次定型内压、二次定型高度、二次定型压力、胶囊蒸汽自动进入的时间、胶囊蒸汽自动进入达到的压力、自动切换进入内热水的时间、外蒸汽自动进入达到的温度、外蒸汽自动进入达到的压力、硫化开始时间、硫化结束时间等。通过以上控制，则完成了扰动发生时对所有胎胚生产控制的调整，进而保证在满足工艺的条件下，整个生产顺畅运行。

Claims (5)

1.一种轮胎硫化生产控制系统，包括有构成生产计划编制与实施控制的下述装置，

数据库服务器，配置有关系数据库以实现运行硫化生产管理系统，以将硫化生产过程中的生产计划、实时数据和各系统组态数据存储于关系数据库中；

应用服务器，用于从关系数据库服务器中获取相关参数、工艺数据，以编制日生产计划、作业计划并存入关系数据库；

客户端工作站，用于运行客户端系统以实现数据显示、查询，同时将数据保存于本地计算机以支持数据的离线分析；

接口管理服务器，用于通过计算机网络实现和生产现场终端、数据库服务器的连接，同时实现将作业计划传输至生产现场的数据库服务器；

上位机，用于对生产过程中硫化工艺参数的监控、硫化机设备运行参数的控制；

计算机网络，用于在上述服务器与现场硫化生产设备之间建立通讯连接，

其特征在于：在应用服务器上设置有，用于编制作业计划的下述控制模块，

工艺参数设置模块，用于设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；

算法参数设置模块，用于设置编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；

生产订单信息接收模块，用于接收生产订单信息并写入关系数据库；

生产过程实时数据接收模块，用于接收生产实时数据并写入关系数据库；

日生产计划编制模块，用于从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数以实现编制日生产计划并保存至关系数据库；

作业计划编制模块，用于从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划以实现编制作业计划并保存至关系数据库；

作业计划结果下发模块，用于将作业计划的相关信息数据通过计算机网络传输至上位机；

工艺参数装载模块，用于控制上位机根据作业计划从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

生产过程监控模块，PLC系统根据作业计划跟踪、监控硫化机设备执行的过程，并将执行作业计划的实时数据保存至关系数据库；

一次调整模块，用以通过上位机实现对发生扰动的、正在生产的轮胎进行作业计划调整，并将一次调整结果保存至关系数据库；

二次调整模块，用以根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎进行作业计划调整，并将二次调整结果保存至关系数据库。

2.一种轮胎硫化生产的作业调整方法，其特征在于：包括有在应用服务器上执行的以下步骤，

设置工艺参数，通过工艺参数设置模块设置硫化机设备的工艺参数并保存至关系数据库；

设置模型算法参数，通过算法参数设置模块设置用于编制日生产计划的模型算法参数并保存至关系数据库；

接收生产订单信息，通过生产订单信息接收模块接收生产订单信息并写入关系数据库；

接收生产实时数据，通过生产过程实时数据接收模块接收生产实时数据并写入关系数据库；

编制日生产计划，通过日生产计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数，编制日生产计划并保存至关系数据库，以形成针对每种规格轮胎的日生产计划数据；

编制作业计划，通过作业计划编制模块从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划，编制作业计划并保存至关系数据库；

下发作业计划，通过作业计划结果下发模块、计算机网络将作业计划传输至上位机；

装载工艺参数，通过工艺参数装载模块、上位机从关系数据库中查找工艺参数并下载至PLC控制系统；

实际生产过程监控，上位机通过生产过程监控模块跟踪、根据硫化作业计划、生产工艺参数监控硫化机设备的执行过程，并将执行数据保存至关系数据库；

差值比较，上位机将从PLC系统实时采集的生产数据与作业计划的设定值进行差值比较，一旦差值超出预先设定的范围即进行报警；

作业计划一次调整，根据报警信息确定扰动发生的类型，并对发生扰动的、正在生产的轮胎执行一次调整策略，并将一次调整结果保存至关系数据库；

作业计划二次调整，根据一次调整结果，对还没有开始生产的轮胎执行次调整策略，并将二次调整结果保存至关系数据库；

作业调整结果下发，将二次调整结果通过计算机网络传输至上位机。

3.根据权利要求2所述的轮胎硫化生产的作业调整方法，其特征在于：上位机执行实时生产数据与作业计划设定值之间的差值比较，包括有生产时间、硫化温度、硫化压力与硫化机设备状态数据，对于差值比较结果做出相应的判断与报警信息。

4.根据权利要求3所述的轮胎硫化生产的作业调整方法，其特征在于：所述的作业计划一次调整，是针对报警信息所确定的扰动发生类型，按照完成轮胎硫化作业的目标进行生产时间、硫化温度、硫化压力或更换硫化机设备的调整。

5.根据权利要求2或4所述的轮胎硫化生产的作业调整方法，其特征在于：所述的作业计划二次调整，是从关系数据库中获取生产订单信息、生产实时数据、工艺参数、模型算法参数、日生产计划和一次调整结果，重新编制还没有开始生产轮胎的作业计划。

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