CN106774219B - 一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法 - Google Patents

Abstract

一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，包括以下步骤：首先，将工序进行分组形成工序组；然后，根据工序组创建工序编码集合；其次，根据实际生产记录产品经过的生产工序；再次，根据产品生产工序编码集合表解析产品经过的工序；最后，获得产品经过的所有的生产工序。本发明应用基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，不仅提高了产品工序追踪的效率，而且保证了产品工序追踪的准确性。

Description

一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法

技术领域

本发明涉及控制科学、计算机科学、系统科学、电气工程、数据采集、工业物联网等应用领域，尤其涉及的是，一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法。

背景技术

随着产品更新换代周期的缩短及客户对产品多样性要求的提高，传统的大批量生产方式正被多品种、小批量生产模式所取代，为了适应这种新的生产模式，具有设备可复用性高、运行灵活及产品应变能力强的柔性制造系统正得到越来越广泛的应用。但柔性制造过程经过的工序种类繁多、工序流程随多种产品的切换而复杂多变，使产品工序追踪问题变得更加复杂。

传统的产品工序追踪的方法都是通过人工先从生产设备上读取数据，然后记录数据，再后将数值输入到电脑做产品工序追踪统计分析。每个步骤都会花费时间，并且很有可能会产生误差，同时生产数据的实时性很差，对工业生产现场的实时监控没有任何意义。随着计算机科学的发展，工业生产实时数据通过测量工具，生产设备能够完美的保存下来，但是实时数据仅仅存在于工业生产现场，对工业生产的监控也仅仅存在于现场生产设备。对于生产过程的数据分析、生产调度以及生产过程的优化，也只能先从设备中导出数据，然后导入到工业生产数据分析系统中进行分析优化。如何将现场的执行系统和上层的管理分析系统有效的结合起来，是目前生产制造业一个难题。如何将现场执行系统的数据传输到上层管理分析系统是其中的关键。

因此，目前的产品工序追踪技术存在着很多缺陷，需要我们改进。

发明内容

为了克服已有方法不能实时的将现场生产设备的产品工序追踪和上层管理分析系统无法关联起来的不足，本发明提供一种在产品工序追踪数据真实可靠、数据实时性高的同时，能可靠地保证将现场产品生产工序和上层管理分析系统紧密结合起来的基于柔性制造系统的产品工序追踪方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，所述产品工序追踪方法包括以下步骤：

1)参数初始化：

1.1)设置柔性制造系统工序组编号为g，其中g的定义域为D_g＝{0＜g≤G,g＝1,2,3…}，其中G表示工序组总数；

1.2)设置每组工序总数为N_g，N_max为所有工序组工序数N_g的最大值，其中N_g的定义域为

1.3)设置每组工序编号为x_g，其中x_g的定义域为

1.4)设置产品P在g组工序经过的工序为y_g，y_g的定义域为且D为进制的所有工序编码的集合；

1.5)设置产品P加工完毕经过的工序编码为D_p＝y₁y₂…y_i…y_g，其中i工序组编号，定义域为D_i＝{i|0＜i≤g}；

1.6)将D_p初始化D_p＝AA…A…A，i＝1；

2)记录产品P经过的工序：

2.1)判断产品P是否开始生产，若产品P生产开始则进入步骤2.2)；

2.2)获取产品P生产的工序组i；

2.3)获取产品P正在生产的工序编号x_g，并将产品P在该工序组中的加工工序进行编码，获得产品P在工序组i经过的工序y_i，更改产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

2.4)判断当前工序是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.5)；

2.5)判断产品P在当前工序组是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.6)，否则跳入步骤2.3)；

2.6)判断当前产品P是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤3)，否则返回步骤2.2)；

3)获取产品P经过的工序：

3.1)获取产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

3.2)解析工序编码D_p，获取产品P加工过程中经过的工序。

进一步，所述步骤1.4)中，创建进制的所有工序编码的集合的过程如下：

1.4.1)每组工序由不大于N_max个工序组成，即由产品P经过的该工序组的工序可以由N_max位二进制表示；

1.4.2)N_max位二进制0和1的所有组合即为产品P经过该工序组的工序的所有可能出现的情况；

1.4.3)将N_max位二进制0和1的所有组合转化为进制，用特定编码的标识符标识。

再进一步，所述步骤2.3)中，对工序组中的加工工序编码方法如下：

2.3.1)获取产品P所在的工序组i；

2.3.2)将产品P经过工序组i中的工序对应的二进制位置为1；

2.3.3)将N_max位二进制转化为进制y_i表示。

更进一步，所述步骤3.2)中，解析工序编码D_p的方法如下：

3.2.1)获取工序组总数g，设置解析工序索引j＝0；

3.2.2)如果j＜g，进入步骤3.2.3)否则解析完成；

3.2.3)将进制的y_j反解码为二进制，二进制为1所在的位即为产品P在工序组g经过对应的所有工序；

3.2.4)索引j＝j+1，进入步骤3.2.2)。

本发明的技术构思为：首先，将工序进行分组形成工序组；然后，根据工序组创建工序编码集合；其次，根据实际生产记录产品经过的生产工序；再次，根据产品生产工序编码集合表解析产品经过的工序；最后，获得产品经过的所有的生产工序。应用基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，不仅提高了产品工序追踪的效率，而且保证了产品工序追踪的准确性。

本发明的有益效果为：在保证产品工序追踪准确性的基础上，提高产品追踪数据交换和解析效率。

附图说明

图1是模块化柔性制造综合实训系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1，一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，所述产品工序追踪方法包括以下步骤：

1)参数初始化：

1.1)设置柔性制造系统工序组编号为g，其中g的定义域为D_g＝{0＜g≤G,g＝1,2,3…}，其中G表示工序组总数；

1.2)设置每组工序总数为N_g，N_max为所有工序组工序数N_g的最大值，其中N_g的定义域为

1.3)设置每组工序编号为x_g，其中x_g的定义域为

1.4)设置产品P在g组工序经过的工序为y_g，y_g的定义域为且D为进制的所有工序编码的集合；

1.5)设置产品P加工完毕经过的工序编码为D_p＝y₁y₂…y_i…y_g，其中i工序组编号，定义域为D_i＝{i|0＜i≤g}；

1.6)将D_p初始化D_p＝AA…A…A，i＝1；

2)记录产品P经过的工序：

2.1)判断产品P是否开始生产，若产品P生产开始则进入步骤2.2)；

2.2)获取产品P生产的工序组i；

2.3)获取产品P正在生产的工序编号x_g，并将产品P在该工序组中的加工工序进行编码，获得产品P在工序组i经过的工序y_i，更改产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

2.4)判断当前工序是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.5)；

2.5)判断产品P在当前工序组是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.6)，否则跳入步骤2.3)；

2.6)判断当前产品P是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤3)，否则返回步骤2.2)；

3)获取产品P经过的工序：

3.1)获取产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

3.2)解析工序编码D_p，获取产品P加工过程中经过的工序。

进一步，所述步骤1.4)中，创建进制的所有工序编码的集合的过程如下：

1.4.1)每组工序由不大于N_max个工序组成，即由产品P经过的该工序组的工序可以由N_max位二进制表示；

1.4.2)N_max位二进制0和1的所有组合即为产品P经过该工序组的工序的所有可能出现的情况；

1.4.3)将N_max位二进制0和1的所有组合转化为进制，用特定编码的标识符标识。

再进一步，所述步骤2.3)中，对工序组中的加工工序编码方法如下：

2.3.1)获取产品P所在的工序组i；

2.3.2)将产品P经过工序组i中的工序对应的二进制位置为1；

2.3.3)将N_max位二进制转化为进制y_i表示。

更进一步，所述步骤3.2)中，解析工序编码D_p的方法如下：

3.2.1)获取工序组总数g，设置解析工序索引j＝0；

3.2.2)如果j＜g，进入步骤3.2.3)否则解析完成；

3.2.3)将进制的y_j反解码为二进制，二进制为1所在的位即为产品P在工序组g经过对应的所有工序；

3.2.4)索引j＝j+1，进入步骤3.2.2)。

本实施例以模块化柔性制造综合实训系统为实施例，一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，其中包含以下步骤：

1)参数初始化：

1.1)设置柔性制造系统工序组编号为g，其中g的定义域为D_g＝{0＜g≤G,g＝1,2,3…}，其中G表示工序组总数；

1.2)设置每组工序总数为N_g，N_max为所有工序组工序数N_g的最大值且N_max＝64，其中N_g的定义域为

1.3)设置每组工序编号为x_g，其中x_g的定义域为

1.4)设置产品P在g组工序经过的工序为y_g，y_g的定义域为且D为进制的所有工序编码的集合，即每组工序由不大于N_max个工序组成，即由产品P经过的该工序组的工序可以由N_max位二进制表示，N_max位二进制0和1的所有组合即为产品P经过该工序组的工序的所有可能出现的情况，将N_max位二进制0和1的所有组合转化为进制，用特定编码的标识符标识，组成工序编码集合；

表1为64进制编码表，如下：

表1

1.5)设置产品P加工完毕经过的工序编码为D_p＝y₁y₂…y_i…y_g，其中i工序组编号，定义域为D_i＝{i|0＜i≤g}；

1.6)将D_p初始化D_p＝AA…A…A，i＝1；

2)记录产品P经过的工序：

2.1)判断产品P是否开始生产，若产品P生产开始则进入步骤2.2)；

2.2)获取产品P生产的工序组i；

2.3)获取产品P正在生产的工序编号x_g，并将产品P在该工序组中的加工工序进行编码，获得产品P在工序组i经过的工序y_i，更改产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；对工序组中的加工工序编码方法如下：

2.3.1)获取产品P所在的工序组i；

2.3.2)将产品P经过工序组i中的工序对应的二进制位置为1；

2.3.3)将N_max位二进制转化为进制y_i表示；

2.4)判断当前工序是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.5)；

2.5)判断产品P在当前工序组是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.6)，否则跳入步骤2.3)；

2.6)判断当前产品P是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤3)，否则返回步骤2.2)；

3)获取产品P经过的工序：

3.1)获取产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

3.2)解析工序编码D_p，获取产品P加工过程中经过的工序；解析工序编码D_p的方法如下：

3.2.1)获取工序组总数g，设置解析工序索引j＝0；

3.2.2)如果j＜g，进入步骤3.2.3)否则解析完成；

3.2.3)将进制的y_j反解码为二进制，二进制为1所在的位即为产品P在工序组g经过对应的所有工序；

3.2.4)索引j＝j+1，进入步骤3.2.2)。

以上阐述的是本发明给出的一个实施例表现出来的优良效果，显然本发明不仅适合上述实施例，在不偏离本发明基本精神及不超出本发明实质内容所涉及内容的前提下可对其做种种变化加以实施。

Claims (1)

1.一种基于柔性制造系统的产品工序追踪方法，其特征在于：所述产品工序追踪方法包括以下步骤：

1)参数初始化：

1.1)设置柔性制造系统工序组编号为g，其中g的定义域为D_g＝{0＜g≤G,g＝1,2,3…}，其中G表示工序组总数；

1.2)设置每组工序总数为N_g，N_max为所有工序组工序数N_g的最大值，其中N_g的定义域为

1.3)设置每组工序编号为x_g，其中x_g的定义域为

1.4)设置产品P在g组工序经过的工序为y_g，y_g的定义域为且D为进制的所有工序编码的集合；

1.5)设置产品P加工完毕经过的工序编码为D_p＝y₁y₂…y_i…y_g，其中i工序组编号，定义域为D_i＝{i|0＜i≤g}；

1.6)将D_p初始化D_p＝AA…A…A，i＝1；

2)记录产品P经过的工序：

2.1)判断产品P是否开始生产，若产品P生产开始则进入步骤2.2)；

2.2)获取产品P生产的工序组i；

2.3)获取产品P正在生产的工序编号x_g，并将产品P在该工序组中的加工工序进行编码，获得产品P在工序组i经过的工序y_i，更改产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

2.4)判断当前工序是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.5)；

2.5)判断产品P在当前工序组是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤2.6)，否则跳入步骤2.3)；

2.6)判断当前产品P是否生产完毕，如果生产完毕则进入步骤3)，否则返回步骤2.2)；

3)获取产品P经过的工序：

3.1)获取产品P经过的工序编码D_p＝y₁y₂…y_i…y_g；

3.2)解析工序编码D_p，获取产品P加工过程中经过的工序；

所述步骤1.4)中，创建进制的所有工序编码的集合的过程如下：

1.4.1)每组工序由不大于N_max个工序组成，即由产品P经过的工序组的工序可以由N_max位二进制表示；

1.4.2)N_max位二进制0和1的所有组合即为产品P经过工序组的工序的所有可能出现的情况；

1.4.3)将N_max位二进制0和1的所有组合转化为进制，用特定编码的标识符标识；

所述步骤2.3)中，对工序组中的加工工序编码方法如下：

2.3.1)获取产品P所在的工序组i；

2.3.2)将产品P经过工序组i中的工序对应的二进制位置为1；

2.3.3)将N_max位二进制转化为进制y_i表示；

所述步骤3.2)中，解析工序编码D_p的方法如下：

3.2.1)获取工序组总数g，设置解析工序索引j＝0；

3.2.2)如果j＜g，进入步骤3.2.3)否则解析完成；

3.2.3)将进制的y_j反解码为二进制，二进制为1所在的位即为产品P在工序组g经过对应的所有工序；

3.2.4)索引j＝j+1，进入步骤3.2.2)。